超充与换电，谁更出圈|充电桩|电动汽车|电动车|电池|超充

新能源车到底值不值得买？这已经不再是一个让人反复纠结的问题。

根据全国乘用车信息联席会发布的数据，2024年4月上半月，中国新能源汽车零售渗透率达到了50.39%，新能源汽车销量首次在中国市场超过燃油车[1]。

越来越多人开始选择成为新能源车车主，对补能续航的焦虑却依然普遍存在。

用一杯咖啡的时间，让电车满电出发

随着充电基础设施建设的深入推进，新能源车充电桩数量越来越多。截至2023年底，中国新能源车保有量与充电桩数量之比已达到2.3:1[2]。充电桩数量远远超过加油枪数量，但纯电动汽车用户的续航焦虑和充电焦虑依然存在，东西部和城乡区域差异明显，充电效率仍有待提升，一次性充电成功率较低，车桩比已不具备参考性[3]。

根据电流输出方式不同，充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩输出电流速度较慢，称为“慢充”，适合夜间充电、长时间停放充电；与之相比，直流充电桩可以将交流转换为直流电输出，直接为蓄电池充电，可以实现更高的充电功率、充电更快等优点，俗称“快充”，用于商场、工业园区等场所的1-2小时短时充电。而如果进一步提升充电功率和充电速度，即可实现“超充”，例如5分钟补能可行驶200公里，即可大幅减少充电时间[4]。

我国已建成世界上数量最多、品类最全的充电基础设施体系，总量达992万台/图虫创意

对于电动汽车动力电池而言，充放电倍率用来衡量电池充电速度，充放电倍率（C）=充电功率（kW）/ 电池额定容量（kWh）。例如：额定容量为70kWh的电池最高如能用140kW功率充电，在0.5小时内完成补能，其充电倍率即为2C[5]。

对于充电桩而言，能否为具有更高充电倍率性能的电池提供足够大的功率和电流，就看其最大输出功率和最大输出电流。

直流充电桩的需要提供比车载动力电池更高的电压，使用较大的电流，才能完成大功率补能。现网仍有约50%的充电桩电压平台为750V以下，且单枪充电功率低于90kW，需要更新升级。

因此，为实现电动车的快速充电，一方面，需要提升电池的充放电性能；另一方面，需要提升充电桩功率、电动车整车电压平台，和充电枪最大充电电流。

产业协同发展在让超充的前景越来越可观。电池端，2023年8月16日，宁德时代发布全球首款磷酸铁锂4C“神行超充”电池，实现“充电10min，神行800里(400km)[6]”。随着产业化加速，可以预见未来两年内，超充电池不再是高端用户选配，而成为电动汽车的标配。

车端，全球车企积极推进800V车型上市，如小鹏G9、极狐阿尔法S等[7][8]。根据华为发布的《中国高压快充产业发展报告(2023-2025)》，800V架构的电动汽车销量在2023-2026年将从121万辆到达580万辆，3年实现3.8倍增长，2026年底800V以上高压平台车型保有量将超1300万辆[9]。

充电桩端，高电压平台充电桩比例持续提升。理想、小鹏、极氪、智己都已经部署、或明确透露将大规模部署800V高压平台、4C/5C电池以及超充站等超快充产品和技术；华为全液冷超充桩让充电速度达到“一秒一公里”[10]，并且立下了年内部署10万根的目标[11]。

从前，要想给电车充好电，慢充需要一晚上，快充需要一场午休的时长。而如今超充的出现，一杯咖啡的时间就能满电出发[12]。

超充与换电，谁更出圈？

除了充电，换电也是目前新能源车的补能方式之一。换电模式能有效提升出租车、重卡等高频运输车辆的运转效率，同时及时检测电池健康性能，提升电池寿命[13]。

相比当下最少也需要5分钟左右的超充，在不排队的条件下，只需要3分钟甚至更短时间就能完成换电。

换电不是近几年才出现的“新生意”。早在2007年，一家来自以色列的 Better Place 电动汽车“换电”公司就进行过大张旗鼓的尝试。2008年，Better Place 斥巨资打造首座“换电站”，并与雷诺公司签订了提供10万辆电动车的合作协议。6年后，该公司销售了不到750辆汽车，Better Place 就此倒下。后来，特斯拉在实现90秒换电后也放弃了这一模式[14]。

当然，前人的失败并不必然意味着后人的失败。不过，比起技术门槛和建设成本，纷繁复杂的商业利益总难磨合。

换电模式投资大、运维成本高，需要依靠高周转和稳定经营才能实现盈利。目前一座换电站的建设成本超过300万元，运营期间更换硬件也接近100万元/年。发展初期，需要在城市内先布局一定数量的换电站，保障车辆补能需求。同时必须拉更多厂商加入自己的“换电朋友圈”，如果车辆投放速度远远滞后，如果仅能服务少数车型车辆，将导致换电站利用率低、持续亏损，无法形成可持续的商业模式[15]。

以蔚来汽车为例，作为中国换电模式的行业领头企业，其换电站实现运营时的盈亏平衡，需要达到日均50-60单的换电单量，而实际上这个数字还不到40单[16]。

换电模式规模化发展的前提之一是换电站的通用性。因此，必须确保动力电池规格尺寸相同或保持在一定范围内，电气接口、冷却接口的位置和形状也必须完全匹配[17]。

但乘用车电池包尺寸与底盘结构设计存在密切联系，一旦电池包的尺寸变了，整个车的设计也得跟着变，这意味着需要采用统一规格和标准的车型，在底盘设计方面缺少更多灵活性和创新性，但当前动力电池应用材料等相关技术和底盘设计等还处于不断快速创新阶段，因此车企们很难在换电方案上形成一致步调[17]。

就中国而言，当前的换电模式由单一车企主导，其所建换电站数量在全国所有换电站中占比达65%。因此，许多跨企业、跨品牌车型无法在同一换电站内实现电池更换，存量车型数量仅30万，而存量电动汽车数量已超过2500万，可见其服务范围相当小众，未来这些换电场站投资回报难以预料[18]。

虽然已经与长安、吉利、江淮、奇瑞、等多家车企签署了换电合作，蔚来李斌在4月接受财新采访时也坦言：两三年后换电联盟才能真正启动运转。

超充，超前一步

超充与换电，都是有效的补能方式，有其各自的应用场景和范围，并不是二选一的零和博弈。特斯拉没有彻底抛弃换电，入不敷出坚持要发展换电模式的车企，也在努力推进超充业务。对消费者而言，当然是两个都想要。

而从现实情况来看，超充发展优势更胜一筹。由于充电接口和标准统一，超充的规模化应用更具发展性，各地也纷纷出台政策支持超充桩发展。例如，深圳市发布超充之城规划（《深圳市新能源汽车超充设施专项规划(2023—2025年)》），提出了深圳市超充基础设施建设目标要求：力争到2023年底，建成不少于150座公用超充站；2024年3月底前，建成不少于300座公用超充站，2024年底全市建成1000座超充场站，超充桩占比达到世界领先水平。

当然，超充也有其自己要解决的发展障碍。

超充能有效提高充电效率，但容易造成较大发热，如何快速散热以提升充电安全，成为技术挑战。作为枪体，其主要承担充电桩电流输出的角色，而充电桩输出的电流在很大程度上受限于充电枪内部的铜制电缆。根据功率公式P=UI，为了得到更高的功率，内部的电压或电流需要提高，而充电电流越大，内部线缆的发热也就越大[19]。

为了降低内部线缆的发热，就必须增加导线的横截面积，但这会导致枪体和线缆的重量增加，普通人难以轻易操控。华为当下主推的液冷充电枪，通过水管内的冷却液流动来带走热量，电缆更细，比常规充电枪要轻30%~40%。另外由于充电主机系统及其功率转换模块也采用液冷方式，还具备运行噪音低，设备防护好、可靠性高，使用寿命长等优势，并且支持200-1000V充电范围，兼容各功率段车型，一次充电成功率高达99%[19]。

另一障碍是，发展集约化公共超充场站，需要政府统筹规划和统一标准，目前很多城市建设超充场站依然是过去那种粗放式管理。采用粗放式管理，很可能会再次产生东西部/城乡差异化问题，并且充电运营商收益无法保障，场站安全性低，服务水平无法保障。为了提升这些场站的运营效益和安全，需要政府侧出台地方性的相关规划与标准。

另外，一些城市在部署较大型超/快充场站时（如超充和快充枪数重量20个以上），可能会遇到供配电容量不足的问题。为了降低超充站对供配电容量的需求压力，一些地方提出为超充站配置储能电站。重庆就明确提出，新建超充站中充储一体化站数量占比不低于30%[20]。通过智能化的储能系统，充储一体化站可以将光伏发电等方式产生的电能储存起来；而在充电站负荷高峰期，则释放电能对电动汽车进行供电，对于电网更加友好 [21]。

同时，一些城市在要求新型的超快充场站，具备虚拟电厂技术，可以根据电网的负荷动态智能调节[22]。虚拟电厂并不是真正的发电厂，而更像是一个调节中台，将电力生产者、消费者和储存者等分布式能源的发电、储电、用电进行协调优化，同样起到降低电网负荷波动的作用。例如当电网负荷大的时候，超充场站的储能系统就可以向电网反向放电，及时响应电网需求。

各方发力下，超充势头正猛，很多标杆示范城市已启动超充建设规划。车企也在加速布局大功率超快充车型规划与上市，新发布的车型越来越走向“无超充不电动”，以满足用户快速补能的刚需，超快充车型市场空间持续扩大。如今，不妨将你的燃油车更换为超充电动车，接上超充，让“一杯咖啡充满电”成为现实，感受电动汽车不一样的体验。

作者：皮卡丘