“歷史是什么？是過去傳到將來的回聲，是將來對過去的反映?！?

——雨果

在過去很長一段時(shí)間中，提到“換電”，不少人都嗤之以鼻，并不認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)可用。電動(dòng)汽車“龍頭”特斯拉早期就考慮過換電模式，但最終選擇了超充這條路，以至于不少后來追隨者都不假思索地認(rèn)為，超級(jí)快充是解決新能源汽車動(dòng)力的最佳途徑。

然而，隨著新能源汽車的全面爆發(fā)以及碳達(dá)峰、碳中和的暖風(fēng)吹來，“換電技術(shù)”被賦予了新的歷史意義。

風(fēng)又至

換電模式被市場放棄，或許源自于它并不成功的開端。

2007年，換電模式首次登上歷史舞臺(tái)。當(dāng)時(shí)39歲的美裔猶太人創(chuàng)業(yè)者夏嘉曦（Shai Agassi）創(chuàng)立Better Place公司，意圖打造一個(gè)龐大的電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)，它設(shè)想能在電動(dòng)車進(jìn)站后自動(dòng)完成新舊電池的更換工作。這樣一種全新的模式很快吸引了資本的目光，通用電氣、瑞銀等資本巨頭向Better Place投資8.5億美元，可謂出道即巔峰。

要徹底貫徹實(shí)施這種模式并實(shí)現(xiàn)盈利，需要巨額資金投入于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，還需要眾多的車企加入、使用標(biāo)準(zhǔn)化電池、擁有廣泛的消費(fèi)者基礎(chǔ)才有可能。然而，受制于車企間動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一、動(dòng)力電池利潤歸屬問題，最終Better Place 僅僅找到一家有意愿且有能力與之合作推出新車型的車商：雷諾日產(chǎn)，這與其商業(yè)模式的要求相差甚遠(yuǎn)，獨(dú)木難支的Better Place 被迫于2013年5月停止運(yùn)營。

2013年特斯拉嘗試建造換電站時(shí)，曾邀請200名車主參加試驗(yàn)，不成想只有4、5位車主參加，因?yàn)樘厮估膿Q電服務(wù)需要車主額外支付60-80美元的服務(wù)費(fèi)用，而相比之下，特斯拉的超級(jí)充電器不僅只用20分鐘就可以充滿一半電量，關(guān)鍵還免費(fèi)。

此外，換電后車主還得返回?fù)Q電站換回自己的原電池，如果車主不想回去的話，必須補(bǔ)上巨額的新舊電池差價(jià)。貴不說還體驗(yàn)差，特斯拉的初代換電模式失敗了。

國內(nèi)對于換電的嘗試也未停止。2007年，國家電網(wǎng)提出“換電為主、插電為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的運(yùn)營思路。2012年6月國務(wù)院審議通過的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》沒有對換電模式進(jìn)行闡述，被業(yè)界解讀為國網(wǎng)推行的“換電為主”模式不被認(rèn)可。因此到了2013年，國家電網(wǎng)放棄換電模式，向車企開放充電站，換電模式一度退出大眾的視野。這之后，只有少數(shù)企業(yè)（新能源車企、換電運(yùn)營企業(yè)等）依然在換電這條路上摸索前行。

近年來，隨著“碳達(dá)峰、碳中和”雙碳目標(biāo)的提出，以及相關(guān)支持政策的頻頻落地，換電作為電動(dòng)車的主流補(bǔ)能模式之一，受到了越來越多的關(guān)注。

圖：工信部網(wǎng)站

到了2020年，換電模式首次被寫入兩會(huì)《政府工作報(bào)告》，納入新基建范疇，政策開始鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用；在《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》中，再次明確將換電與充電并列作為新能源汽車主要補(bǔ)能模式的地位。2021年5月政策更是強(qiáng)調(diào)，要加快換電模式的推廣應(yīng)用。這一趨勢之下，越來越多的車企開始涉足換電領(lǐng)域。

風(fēng)，又吹來了。換電模式究竟魅力何在？或許在于換電模式背后隱藏的時(shí)間和空間的優(yōu)化邏輯。

重新解構(gòu)：換電本質(zhì)上是一場“時(shí)空優(yōu)化”

換電產(chǎn)業(yè)中的動(dòng)力電池，涉及新能源汽車、新能源電動(dòng)車、載重卡車等等，如下圖。在本文中，我們重點(diǎn)討論的是適用于電動(dòng)出租車、私家車的換電技術(shù)。

圖：光大證券研究所

我們有必要先來了解下?lián)Q電是如何實(shí)現(xiàn)的。換電，亦可理解為車電分離，和普通電動(dòng)汽車插入式充電方式不同，換電模式下會(huì)把電動(dòng)汽車中電量不足、待替換的電池取下，替換為充滿可用電量的電池。這個(gè)過程需要在換電站集中完成，類似于燃油車的加油站。過程如下圖：

圖：東方證券研究所

在這里，換電模式相當(dāng)于一種儲(chǔ)能。電池儲(chǔ)能技術(shù)的關(guān)鍵，在于電能由“生產(chǎn)—輸送—分配—使用”變成“生產(chǎn)—輸送—分配—儲(chǔ)存—使用”。新增的儲(chǔ)能一環(huán)所帶來的，首先是用電時(shí)間的改變。

換電站運(yùn)營的動(dòng)力電池，本身可以調(diào)整充放電時(shí)間、實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的一部分功能，一定程度上平衡發(fā)電系統(tǒng)峰谷波動(dòng)。這也是換電和快充最大的邏輯差異。充電樁本身，就是一個(gè)大功率負(fù)荷。當(dāng)同一時(shí)間眾多超高功率充電樁同時(shí)運(yùn)作，將對電網(wǎng)負(fù)荷產(chǎn)生較大沖擊，使電網(wǎng)調(diào)節(jié)承壓。日常生活中，如果所有車主都在下班后回家充電，對電網(wǎng)負(fù)荷是不小的沖擊。而換電，則可以通過調(diào)整動(dòng)力電池充電時(shí)間，一方面可以在電力波谷進(jìn)行充電，獲得更大的成本優(yōu)勢；另一方面有助于電力調(diào)峰填谷，可以一定程度降低電網(wǎng)負(fù)荷。

對于車主來說，駕駛時(shí)間將被重新配置。

傳統(tǒng)汽車油不夠的時(shí)候需要加油，短時(shí)間內(nèi)即可完成，但電動(dòng)汽車電量不夠的時(shí)候，通常做法是尋找充電樁，快充模式下，車主可能仍需要等待一小時(shí)的充電時(shí)長，但如果遇到車流高峰或趕時(shí)間，1小時(shí)將顯得度日如年。如果車主去換電站更換電池，所花時(shí)間會(huì)大為改觀——換電過程需要2-5分鐘，效率碾壓充電模式。而隨著技術(shù)的更迭，換電時(shí)間還在不斷縮短，比如2020 年， 奧動(dòng)推出了最新一代4.0換電站，服務(wù)時(shí)間大幅縮短至1.5 分鐘，可實(shí)現(xiàn)20 秒的極速共享換電服務(wù)，頗有“唯快不破”的味道。

在購置成本上，換電模式更具優(yōu)勢。電動(dòng)車初始購車成本中，動(dòng)力電池占比40%左右，“車電一體”的充電模式使整車成本被大幅抬高，而換電模式下的車電分離有助于降低消費(fèi)者初始購置成本，同時(shí)順勢解決動(dòng)力電池折舊和車身折舊差異較大的錯(cuò)配問題。執(zhí)行車電分離模式，最高購置價(jià)可下降一半，電動(dòng)車購置實(shí)現(xiàn)平價(jià)。

圖：東方證券研究所

換電模式對空間的優(yōu)化改變，可以從兩方面理解。

對C端消費(fèi)者來說，充電模式下，宇宙的盡頭是“充電樁”。平時(shí)在市區(qū)行駛或者周末去郊區(qū)游玩問題不大，但是如果小長假想去別的城市全家出行，那還是要三思而后行，至少得先地圖找找目的地城市的充電樁在哪里。如果是出租車運(yùn)營者，長時(shí)間的充電意味著賺錢機(jī)會(huì)的流失，大城市里遠(yuǎn)處不敢去，小城市里無法滿時(shí)出勤。換電模式下，只要換電站網(wǎng)點(diǎn)足夠多，則其電動(dòng)車?yán)m(xù)航焦慮將大大緩解，車主出行空間得以釋放。

再者，多數(shù)老舊小區(qū)由于設(shè)施改建難度大，充電樁只能自己配置，從高層窗外拋出一根充電線來支援愛車的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，存有安全隱患。根據(jù)《2020 年電動(dòng)汽車起火事故分析》顯示，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020 年媒體共報(bào)道燒車事故124 起；按車輛狀態(tài)分析，電動(dòng)汽車充電過程中意外燃燒的事故數(shù)量占事故總數(shù)的23%。換電站的出現(xiàn)，將個(gè)體充電空間集于一體，采用集中可控，恒溫恒濕，恒定小功率慢充補(bǔ)能方式，這樣能控制充電環(huán)境，充分保障充電過程的安全。

對換電站運(yùn)營商來說，空間位置的爭奪更是必贏之戰(zhàn)。

投資建設(shè)換電站的成本在300-600萬元之間，獲利的關(guān)鍵在于提升單站的利用效率。而換電站的利用率提升，一方面是整體換電車型滲透率提升，更關(guān)鍵的是則在發(fā)達(dá)省份的關(guān)鍵位置布局。

根據(jù)GGII 數(shù)據(jù)，截至2020 年6 月，我國換電站保有量總計(jì)452 座。分省市來看，排名前十的依次為北京、廣東、浙江、江蘇、福建、湖南、上海、四川、海南、河北，其中北京因奧動(dòng)新能源與北汽合作的出租車采用換電模式，換電站數(shù)量居全國首位。

從協(xié)鑫能科公告的換電站建設(shè)計(jì)劃來看，大部分亦集中于江蘇、廣東、浙江等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且新能源汽車銷量高的省份。抓住重點(diǎn)城市的重點(diǎn)區(qū)位進(jìn)行搶先布局，或成為換電模式進(jìn)一步普及、換電車型進(jìn)一步拓展后，換電站運(yùn)營商的核心壁壘之一。

江湖格局

在新能源汽車換電領(lǐng)域，大致劃分出三派勢力：汽車企業(yè)、電池企業(yè)、運(yùn)營商企業(yè)。汽車企業(yè)代表北汽新能源主打出租領(lǐng)域，蔚來則主推私人領(lǐng)域，均采用的底盤換電模式。

電池企業(yè)包括寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科等等；運(yùn)營商的代表企業(yè)分別為奧動(dòng)新能源和伯坦科技，奧動(dòng)新能源致力于商業(yè)化運(yùn)營，伯坦科技則兼顧技術(shù)開發(fā)與商業(yè)運(yùn)營。

這三類勢力并不是各自為戰(zhàn)劃分勢力范圍，而是共同參與到換電領(lǐng)域建設(shè)中去。

2016 年開始，北汽新能源與奧動(dòng)開始在換電模式上達(dá)成戰(zhàn)略合作，大規(guī)模推廣應(yīng)用換電模式，北汽新能源專注換電車輛推廣，奧動(dòng)承擔(dān)換電技術(shù)研發(fā)和換電網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)及運(yùn)營此外，聚焦整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，換電網(wǎng)絡(luò)的普及，也有望成為動(dòng)力電池回收、梯次利用的關(guān)鍵一環(huán)。

2021年蔚來推出BaaS 換電模式，并于8 月18 日成立了蔚能資產(chǎn)管理公司。股東方一共有4 家，分別為蔚來汽車、寧德時(shí)代、湖北科投以及國泰君安國際，各投資2 億元占比25%，寧德時(shí)代作為電池龍頭企業(yè)參與其中補(bǔ)足商業(yè)模式下最后電池一環(huán)。BaaS 模式中電池資產(chǎn)管理公司負(fù)責(zé)日常的 電池管理、儲(chǔ)能等等業(yè)務(wù)，車企負(fù)責(zé)換電服務(wù)與消費(fèi)者對接，分工合作提高效率……

三派換電勢力密切合作固然是好事，但不可避免暴露出一些問題：

相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，他們自行探索，各自單獨(dú)布局換電站，由于對技術(shù)路線的理解不同，更換電池包的通用性等方面也存在差異，動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)無法統(tǒng)一，尚缺乏權(quán)威機(jī)構(gòu)來引導(dǎo)建設(shè)一系列行業(yè)通行標(biāo)準(zhǔn)。比如術(shù)語、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工驗(yàn)收、快換電池箱、電池系統(tǒng)接口、換電站、運(yùn)行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行管理、服務(wù)管理、換電車輛安全性及評價(jià)方法等。

另外，換電模式中，車輛和電池將分屬兩個(gè)主體，如果發(fā)生事故，責(zé)任劃分難以界定，相關(guān)法律法規(guī)、保險(xiǎn)服務(wù)也亟待同步跟進(jìn)。未來換電賽道還有諸多有待完善之處，但所幸時(shí)機(jī)已至，各方步伐邁越來越穩(wěn)、越來越快。

結(jié)語：致未來

東方證券預(yù)計(jì)，2025 年新能源汽車銷量占比達(dá)31%到780 萬輛，其中換電車型占比有望達(dá)30%。根據(jù)此銷量進(jìn)行測算，2025 年換電站有望達(dá)2.2 萬座、運(yùn)營市場規(guī)模有望達(dá)2631 億、換電站設(shè)備市場有望達(dá)693 億，對應(yīng)換電站建設(shè)、運(yùn)營、換電設(shè)備21-25 年CAGR 達(dá)80%-107%，換電行業(yè)十四五期間進(jìn)入高速增長期。

現(xiàn)階段，雖然政策體系的完善與成熟技術(shù)的市場推廣還需經(jīng)歷一段時(shí)期，但換電模式對于時(shí)間與空間、資源與效率的優(yōu)化配置意義已日漸凸顯。筆者有理由相信，在整個(gè)新能源革命大局中，換電模式必將與時(shí)代共振。