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新能源汽车加速推广,如何解决里程焦虑是消费者关注焦点。
在11月20日举办的2021国际大湾区充换电论坛上,多位专家指出,充换电基础设施建设中仍存在诸多阻碍,行业应从快充、换电等多种路径探索解决方案。
多重障碍影响充电站建设
为了应对里程焦虑,增加动力电池本身的续航能力是最直接的方式,近期多家车企纷纷推出超长续航车型。例如在今年广州车展上亮相的广汽埃安AION LX Plus,将续航提升至1000km;即将在明年开始交付的蔚来ET7也宣称将达到1000km续航能力;今年初发布的智己L7采用掺硅补锂电芯,最高也可支持近千公里续航。
不过,超长续航能力未必符合节能减排的目标。中国汽车动力电池产业产业创新联盟副秘书长王子冬提醒,电动车追求长续航,就需要增加带电量,电池组的重量会比较重,造成电动车的行驶能耗高,背离了节能减排的初衷。为了降低电池组重量,就需要提高电池的能量密度,但电动车的安全风险也因此增加。另外,插电式混动车型因为有两套动力系统,导致车重、能耗多,节能减排效果也不理想。
实际上,日常驾驶对续航里程的要求并不高。王子冬提供了一组基于实际出行统计的数据,结果表明110km续航的纯电动车能够满足90%的用户需求,达到210km续航的纯电动车能够满足99%的用户除节假日之外的日常里程需求。考虑到低温季节的续航里程会降低30%,以及加上10%山地、重负荷等因素,普及纯电动车达到300km的续航,配以换电站的快速补能方式,就可以完全满足所有人的需求。
除了提升电池能量密度,解决里程焦虑的关键还在于充换电基础设施的普及。在充电领域,目前充电桩主要分为交流和直流两种形式,也分别被称为慢充和快充。前者输入电压为220V,充电功率多为7KW,充满电所需时间一般在8-10小时;后者输入电压为380V,充电功率可高达60KW,正常情况下充满电只需要20-90分钟。
充电模式推广仍存在诸多障碍。协鑫能科移动能源事业部副总经理张锋表示,在电网侧,大功率快充会给电网增加扩容压力;在用户侧,私人充电桩仍然是重要的补电方式,但社区建桩受物业及小区电力增容的影响举步维艰,目前车桩比例不足3:1。
此外,运营商盈利难是充电站铺设中的困境。王子冬表示,充电电费和服务费是大部分运营商基本的盈利方式,但由于前期投入成本高,投资回收期较长。以60KW的直流快充桩为例,假设单桩设备成本是6万元,不考虑运维、土地、建设等成本,若单桩利用率为5%,投资回收期需要3.8年。目前国内公共充电桩的应用平均利用率较低,在重建设轻管理的状态下,甚至出现诸多“僵尸桩”的情况。
换电模式在细分领域具备潜力
相比之下,换电模式在补电时间、电池使用率和整车采购成本方面具有优势,该模式推广有加速之势。在换电市场上,蔚来是推广私人车换电模式的代表,目前换电站数量超过600座;广汽、上汽等车企也将陆续推出换电车型。
此外还有奥动新能源、协鑫能科等第三方针对B端市场建站运营,奥动2025年目标是在全国布局10000座换电站;11月16日,协鑫能科50亿元定增预案获批,其中33亿元将投向新能源汽车换电站建设项目。
换电模式服务能力更强,但需要的投建成本更高。据中国工程院院士陈清泉提供的数据,换电模式下每个标准车位每天可以提供24-30次服务,建站成本在180万元至200万元;快充模式下每个标准车位每天可以提供6-8次服务,建站成本约40-50万元。
换电未必适合所有车型,多位参会专家认为换电将集中应用于公共服务领域,其中出租车、网约车是采用换电模式的主力军。王小冬以北京出租车司机为例做了理论测算,采用换电模式的司机平均月净收入最多,约为2.3万元,比充电或燃油模式下高出4000元。
重卡也是有望推广换电模式的应用场景。数据显示,全国累计销售重卡162.3万辆,其中新能源重卡销售量只有2619辆。相比燃油车,每千辆新能源重卡每年可以减少14万吨二氧化碳排放和1.25万吨污染物排放,能耗费用降低5%-10%。
值得一提的是,重卡换电近期得到政策支持。10月28日,工信部启动新能源汽车换电模式应用试点,共有11个城市纳入试点范围,其中包括宜宾、唐山、包头三个重卡特色类城市,将聚焦重型卡车应用。
围绕换电站的多方参与者有望构成一个生态圈。例如,电池资产公司负责运营电池租赁,还能为动力电池企业反馈电池数据;换电站为消费者提供换电服务的同时,能够为电网提供削峰填谷的功能;批量退役的换电电池性能规格较为趋近,为进一步梯次利用提供了条件。
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