技术竞争不断打破续航瓶颈

  随着国内新能源车渗透率不断提升，电池续航里程问题日益凸显。目前，聚焦补能问题，市场上主要有两大技术路线，一是以特斯拉为代表的车企主推的“超级快充”模式，二是蔚来、吉利等车企力推的换电模式。两种模式的优劣势究竟在哪？又有哪些不同的适用场景？哪条技术路线能开启新能源电池的新纪元？《经济参考报》记者对此展开了调研。

  两大技术路线竞争“白热化”

  在新能源车补能问题上，快充和换电的竞争已经逐渐“白热化”。

  在快充领域，公开资料显示，保时捷Taycan、特斯拉Model3、现代Ioniq5、广汽AION V Plus均宣称能够实现充电5分钟，最长续航约100km；此外，比亚迪、岚图、理想、通用、奔驰等也在加紧布局快充。

  “提高续航里程，一是把电池包容量继续做大，二是提高材料的能量密度，但都不能一直线性增长。因此，缩短充电时间是一个必须解决的问题。”联动天翼副总裁、首席技术官杨斯涛认为，2022年将成为“快充元年”。

  招商证券分析师汪刘胜表示，随着电动车渗透率的快速提升，车企竞争更加深化和多元化，未来几年将是车企品牌向上、服务升级、差异化竞争的最佳窗口时间，而缩短充电时间是提升电动车品牌力和使用体验的关键之一。因此，国内外整车厂都在争相布局800V快充，并有望率先在高端车型上配置。

  以蔚来、吉利为代表的换电技术路线近期也动作不断。

  2021年9月21日，蔚来“五纵三横四大都市圈”高速换电网络布局计划正式发布，目前已布局172座高速换电站。其规划显示，2022年，蔚来将累计建成超1300座换电站，超6000根超充桩和超10000根目的地充电桩。

  吉利也在换电领域落下重子。公开信息显示，其与力帆科技成立的新合资公司到2025年将有5000座换电站覆盖100个核心城市，满足100万辆车的换电需求。同时，“换电”服务将不止于“换电”，而是囊括车用电池运营、退役电池储能利用、报废电池再生处理的“车电分离”管理模式和生态布局。

  早在2016年，北汽蓝谷就已将换电版纯电动汽车投向B端市场。目前，北汽蓝谷已在北京、厦门、兰州、广州等22个城市投放约3.3万辆换电式电动车，累计建成配套换电站277座。北汽蓝谷相关负责人告诉记者，接下来，公司换电业务将在11个试点城市重点发力，同时推动各省会城市的落地推广。

  在北京市东四环路红领巾桥南侧，有一家北汽蓝谷投资、奥动公司运营的新能源汽车换电站。前不久，记者观察到，有6辆EU系列新能源出租车或网约车正在排队，整个换电过程仅需2分钟，如果加上排队时间，每辆车需要约15分钟至20分钟。

  记者采访中发现，换电模式支持者认为，换电有四大优势：一是解决里程焦虑，使用体验提升，目前蔚来的二代换电站仅需3分钟即可完成换电；二是与充电场站相比，换电站占地面积小，布局更灵活，且换电站的集约型设计利于建设分布式换电网络，单位面积服务能力高；三是能够解决电池衰减、车辆保值率变动大等难题；四是有利于电池寿命和安全，换电站能够依据云计算系统的预测和调配，延长电池寿命，减缓电池衰减速度。

  一位新能源车企工作人员表示，换电站还可以发挥储能优势，在夜间用谷电电价充满电池包，然后在白天为用户提供服务。同时，换电站还可以反向为电网供电，帮助电网“削峰填谷”，缓解用电压力。

  各有瓶颈尚待打破

  然而，无论是换电还是快充，目前都存在一定的技术瓶颈。即便撇开技术不谈，两者在商业模式上能否“跑通”，也还有待进一步验证。一位行业人士在接受记者采访时表示，“就看谁能最先建立起完整的生态圈”。

  上述人士认为，换电模式的一大局限性在于，如果用户规模过大或超过服务承载力，用户体验就会因为排队时间过久等因素大打折扣。因此，如果企业要提供较好的客户体验，那么其在特定区域内的换电站就需要达到一定密度。

  根据蔚来财报显示，建设一座换电站的成本约为200万元，这对车企来说显然是一笔不小的负担。全球第一家从事换电业务的以色列公司Better Place已于2013年破产，特斯拉此前也明确表示放弃换电路线。

  另一大问题是标准。目前，蔚来主推的换电标准只能服务于自己品牌的车辆，尚未共享给其他品牌，某种意义上限制了资源利用效率。对此，一位新能源电池企业负责人士告诉记者，对于新能源车来说，包括底盘、电池等在内的架构属于企业的核心资产，他判断，相关数据不大可能开放给别家企业。

  此外，也有观点认为，考虑到机械冗余等因素，相较于快充，换电电池的能量密度和质量表现可能都会打一定折扣。

  不过，快充也有悬而未解的技术问题。中国汽车流通协会新能源分会秘书长章弘在接受记者采访时表示，目前直流充电被视为快充技术的主流，由于快充技术对充电桩的功率要求很大，而直流充电桩又由充电模块、液冷模块等系统组成，但目前无论是模块还是快充技术，都还不成熟，距离市场商用还有一定差距。

  章弘补充说，业内普遍认为，800V高压高功率能从根本上提升充电速度，而要达到800V高压高功率，就必须要大力促进SiC Mosfet核心功率器件和碳化硅衬底材料的发展。

  据科研和市场研究机构观察，目前许多主机厂已明确要走快充技术路线，但规模仍待进一步铺开，尚未看到实际效果。

  “从商业模式上来说，快充站如果不开放给其他品牌，那么充电桩网络的建设速度会打一定折扣；但是开放的话，则从某种意义上说，是在‘为他人做嫁衣’，对单独某家企业而言，这不是一个非常理想的选择。”针对快充的商业模式，一位行业观察人士说。

  未来或有不同适用场景

  对于新能源汽车不同的充电方式，工信部表示，充电和换电都是电动汽车的能源补充方式，有各自的适用领域和消费群体。

  中国科学院院士欧阳明高认为，现阶段，充电和换电要融合发展，不是非此即彼。从长远来看，对于商用车，换电是不错的商业模式。对于私家车，中长期看最好的方式是充电。

  欧阳明高则预测说，“我相信今后五年，换电卡车会形成高潮，现在很多场景都已开始布局换电模式，比如港口、矿山等，下一步将会是长途卡车。”

  在换电标准方面，国家也在推进互通互联互换。例如，近期中电联牵头成立了“中国电动卡车换电联盟”，以推进换电标准化和互联互通。

  有业界人士表示：“新能源车电池领域的发展现状，有点类似于智能手机电池的发展路径。在手机领域，充电模式最终横扫换电模式，但新能源车是否会复制这一趋势，有待观察。”

  谈及两条技术路线的终极发展路径，章弘认为，为了避免资源浪费，方便消费者，新能源汽车的补能系统最好统一模式，如同燃油车只需加油一样，“至于实现的可能性，一切都要看市场检验的结果。”

  “不管选择何种技术路线，首先要推动行业健康、有序发展。行业宏观层面，应尽快普及充电和换电设施，根据市场需求，出台充电换电设施准入市区和社区的法律法规。同时，要落实和强化废旧动力电池梯次回收利用系统建设，推动清洁能源产业闭路循环和可持续发展。”章弘说。