2015年,电动汽车提出了换电池模式,随后充电和换电模式在电动汽车界经过了很长一段时间的斗争,直到今天仍有蔚来存在,只是电动汽车为什么没有大范围使用换电池模式呢?

一、从理论上看,换电是电动汽车最好的加电方案

一、从理论上看,换电是电动汽车最好的加电方案

目前来看,换电模式逐渐淡出视野,从而造就了现今电动车界以插电式为主的局面。可是,理论上换电是电动汽车最好的加电方案,优势如下:

一方面是可以彻底解决加电速度的难题,换电时间比如5分钟,不会随电池剩余电量而变化的。相反,目前无论是特斯拉的250kW超充还是保时捷的350kW超充都无法脱离传统锂电池的充电控制特性,充电电流会逐渐衰减,充电速度也随之衰减。

即使特斯拉或保时捷超充站标称的极限功率也只能维持在电池电量(SOC)较低时。网上实测Model3 LR版本使用Tesla V3充电桩对比老V2充电桩的充电特性曲线如下:

  • 可以看出,V3充电桩(红色实线)相对V2充电桩(黄色虚线)的真正优势只是在电池SOC 0-50%左右这个区间,当进入SOC 50% - 100%区间后,由于电池本身特性限制,V3和V2版本充电速度并没有区别。

另一方面优势是可以轻松帮助用户维护或升级电池包,毕竟所有电池包设计都标准化,不同容量甚至不同技术电池包可以进行灵活更换,而电池系统的升级维修完全可以通过换电站来实现而不需要“返厂”,而换电也为已有车主创造车型升级的可能性。蔚来在2019年推出新84kWh电池包时,同时推出ES8老车型电池升级方案其实就是这个意图了。

二、为什么目前换电模式没有被大范围普及应用?

二、为什么目前换电模式没有被大范围普及应用?

理论毕竟只是理论,在实际应用中,我们还需要考虑标准化、通用度、成本和商业模式等,任何一个环节的缺陷都可能导致方案不具备实用价值,这是目前换电没有被大范围应用的原因。

首先是各个车企没有换电标准化。对于车企来说,换电标准不统一,车辆本身电池布置和车身结构不同也导致电池包设计大相径庭,换电站无法在不同车企之间共享,建设费用无法分摊,像蔚来第二代单个换电站的量产价格就在150万左右。

  • 造价高也就罢了,一旦出现故障难以远程排查,直接导致换电站维护费用甚至比造价还高。像蔚来每个换电站都要配两个换电工程师24小时倒班进行换电操作。

理想很丰满现实很骨感,2019年蔚来宣布换电免费时带动一波销量,可换电站建设速度跟不上,用户数量暴增后排队换电,体验变差,2021年换电政策调整为每月免费4次。

比如上海,目前蔚来换电站有14个,单个换电站选址高,制造和维护成本也高,速度起不来,相比超充建设的灵活度和制造维护成本就低很多。
而像小鹏已经算是国内自有超充建设速度最快的车企,在2020年底超充全国保有量100个城市670座,上海目前也有20座。

其超充的劣势就是换电的优势,而换电的劣势就是超充的优势。从实用角度看,超充建造成本低,占地面积小,配置数目灵活,在各种生活场景中,从办公区到公园、到商圈、再到机场火车站酒店等均可。

  • 超充本身操作简单,加上专属超充还可以通过车牌识别自品牌车辆直接充电,车主完全可以自助操作,运营也可以直接远程监控、诊断与调度维修,维护成本都远低于换电站。

最后从消费者角度看,我的一个朋友自从P7交付后,到现在只有20%时间用的是交流慢充,而80%却在用超充站,叠加春节期间充电额度返还活动,算了下每年3000度免费额度只用不到200度。

当然,超充对于换电也有个潜在缺点就是电池寿命,由于电池老化,超充可能加速副反应或正负极/电解液结构损伤等。

  • 总之,从2015年起,国内各个品牌的超充网络飞速发展,但目前把换电玩得飞起的只有蔚来,换电是个很好的加电解决方案,但因为成本标准等问题才导致目前超充反而成为主流。但是无论是换电还是超充网络的铺设,其实正在改变我们对于电动车的用电焦虑,甚至也在改变我们对慢充和家充的依赖程度,未来也许会走向只靠超充和换电就能自由用电的快车道。