我们可以大致对比一下：
一辆燃油车加满一箱油可以跑600公里，加一箱油大约需要3分钟，也就是每分钟增加200公里的续航里程。而纯电动汽车的百公里耗电按15度算，如果要达到燃油车加油的速度，每分钟要充进去30度电才可以。
每分钟充30度电需要多大的充电桩呢？1800千瓦。而今天，我们在高速公路休息区看到的那些充电桩都是多大的呢？一般是两种，一种60千瓦，一种120千瓦。而且，这已经是国家电网的大功率快充桩了。它们只能提供燃油车加油时补充续航速度的1/30-1/15，所以今天现实的局面是加油3分钟，充电1小时。
当然，现在有些厂家自己定制的专属充电桩的功率更大，比如特斯拉最高就有250千瓦的充电桩。但这也只是1800千瓦的1/7而已，依然不能算快。只有当进展到加油3分钟、充电5-6分钟这个比例的时候，纯电动汽车补电才不会是人们的焦虑。那个时候，充电功率就是1000千瓦。
这种超高功率的充电桩不要说国家电网了，就算是最激进的电动汽车品牌也都没有。不是因为它们发展速度比较慢，几年后会慢慢达到1000千瓦，而是永远也不可能达到这个功率。因为这么高的功率已经超过了两个限制，一个是人体限制，另一个是电池限制。
超过人体限制是因为太沉了。具体原因是这样：
要达到1000千瓦的功率，如果充电的电压按1000V算，线上的电流就是1000A。1000A肯定不能用一根铜导线传输，而是要分成多股导线，再算上高压大电流下必须做到位的绝缘层、外包皮，这根线从充电桩接出来、接到电动汽车充电口上，就算只有3米长，重量也妥妥超过100公斤，而且还很难根据需要的角度弯折。女性、中老年人是没有力气把这根线插在车辆的充电口上的。
同样迈不过去的硬件限制还有电池的性能。因为要求5-6分钟充满电，就至少要保证10C-20C的充电速率。补充说明一下，1C指的是1小时内把电池电量充满；如果充电速率是2C，就意味着半小时充满。今天，电动汽车里使用的电池大都只支持1C-2C的充电速率，也就是说，最快也只能在半小时到1小时内充满。如果再快，电池就会大幅折寿，所以电池管理系统会把充电速度卡死在一个合适的区间。
为什么不能支持20C的充电速率呢？其实这类电池也有。比如，航模里的电池很多就支持这种大功率充放，但它们的能量密度会低很多。原本可以续航400公里的电池，换用支持20C充电的类型，续航就变成180公里了。
所以，从人体极限和电池极限两个硬性的指标来看，充电速度是不可能比特斯拉的250千瓦再大幅提高的。
有这两个硬限制卡着，想加快充电速度就只有换电了，也就是把纯电动汽车的电池整体拿下来，再把另外一块早就充满的电池换上。这个步骤如果可以控制在几分钟之内完成，充电速度上的限制就能打破。
它到底需要多久呢？
其实，今天已经有厂商推出了换电方案。对普通用户来说，就是蔚来ES系列；对行业用户来说，最典型就是电动垃圾车。蔚来电动汽车换电池的操作，你在网上可以找到视频，过程大致是这样的：先把车开到换电站，这和开到加油站类似。然后，把车停到指定位置。一个车位的换电站，面积大约和机场书店差不多。停好以后，机械臂把车辆抬起大约1米，然后会有一个和汽车底盘一样大的机械托盘伸进车底，对准螺丝孔后把底盘的电池卸下来，托着它送到库房。同时，托出一组充满电的新电池，对准螺丝孔位安装好。再把车放下来，开走就可以了。从司机下车到司机上车，总共需要5分钟时间。
到现在为止，蔚来的实际用户换电次数超过100万次。这个数字听上去非常夸张，我大概算了一下：
蔚来在公布换电方案时，信心满满地要在全国建1100座换电站，但实际上只建成了530座。如果有100万次换电，每座就要至少承担7000次。按每次6分钟计算，就需要连续运转29天。而实际上，换电站不可能一直运转，假设每天有7小时在运转，就需要每座换电站至少存在了3个月以上才能达到100万这个数字。这么一算，还是很合理的，因为蔚来的换电站已经运转了4年多了。
而且从真实的视频采访里看，下班后到睡觉前这段时间换电站总是人满为患，几乎每个车都要排队，等几十分钟时间。虽然换电只需要5分钟，但排队半小时到1个小时还是非常尴尬的。但这起码也说明，当前换电的需求是大于供给的。
至于纯电动工程车辆的换电，就没有这么麻烦了。比如，北京航天桥下的北京环卫垃圾车的换电站，由机械手臂实现电池的换装，垃圾车是不需要排队的。
换电方式之所以不广为人知，是因为它存在两方面的困难，一个是设计上的困难，一个是资金上的困难。设计上的困难就是，注定只能在品牌内部实现换电。不同品牌的汽车，底盘设计不同、电池规格不同，是不可能通用的。
蔚来或其他工程车辆之所以能把换电搞起来，是因为它们的市场占有率过线了。比如蔚来，一共卖出了5万辆纯电动汽车，而且销量还在增长。2020年以来，中国每卖出3-4辆纯电动汽车，就有1辆来自蔚来。所以，它在事实上形成了一部分电池设计上的统一，自然可以搞换电。
工程车辆更是如此。它们本身就是统一设计制造的，只要在画图纸的阶段规划了换电，就一定可以实现。而且，换电的方案还可以从工程车辆扩展到城市公交车和出租车。而对于个人用车来说，要不要设计成换电的方式，需要在车辆诞生之前的3-5年就规划好，也就是说，从画图纸开始就要把车身和电池分开设计。
这个思路有点像配电脑，存储部分就相当于车辆的电池，可以用一个外置硬盘，也可以用NAS系统，或者最简单的，插一个500G的SSD。车电分离的设计也是这样，电池安放在底盘的一个固定位置，电量可大可小，电池规格的高低和车辆本身的性能、内饰、配制完全无关。但是，目前大部分纯电动汽车一开始都没有这样设计，它们一般采用的是一体式的设计思路——当车比较豪华时，电池往往就比较大；车比较普通时，电池容量也随之配备的比较小。
车电分离的好处是什么呢？
这样一来，电池的拖累就不再有了。比如，我很看好某款车，而且我对电池比较懂，知道刚刚涌现的一大批纯电动汽车的续航里程之所以都飙到600公里以上，是用NCM811这种电池堆出来的。而这种电池我不喜欢，虽然它能量密度高，但业界早就有质疑，夏天听到的“纯电汽车充电时着火了”的新闻就和它脱不了干系。于是，在车身和电池不分离设计的时候，即便这款车设计得再好，我也不愿意买。我宁可买出租车水准的、使用了磷酸铁锂电池的那种很难自燃的车款。
但如果车身和电池是分离设计的，我就不用操心电池了。我可以买车身租电池，这样购车款可能比买带电池的还便宜7万元。电池呢？就按月租。比如，我总是上下班跑，租一个小一些的电池就够用了，租金也便宜；如果我要跑一趟400公里的长途，就租最大容量的电池，租一次就可以。而且我知道，NCM811电池不稳妥，但之后肯定会有改进型推出，比如NCM523出来了，我租这个型号的电池就可以了。
所以，电池和车身分离不仅能实现快速换电，更可以催生一些中间形态。比如，用户偶尔采取换电的方式补充续航，但他可能根本不看重这种充电方式，而是看重今后可以随时升级自己的电池。
除了设计上的困难，换电方式的另一个麻烦就是资金困难。
举一个现实中的例子：蔚来汽车3年前规划要建设1100家换电站，但实际到今天只建成了500多家，困难之大，可见一斑。如果厂商按照100辆车配一个换电站的比例建设，一个厂商每年卖出50万辆新车，就要新建5000个换电站。一个换电站占地60平方米，每年光新建换电站就要占用30万平方米土地。土地审批难、租金高，所以换电站建设费用高，需要大量资金才可以。
传统车厂从没有遇到过类似的业务和困难，而新能源换电方案的车厂相当于不但要卖车，还要提供对应车型的个性化加油站。
换电的方案当然可行，尤其是对那些销量巨大的车企更是一个可选项。而对于用户来说，换电的方案不止是弥补了电动汽车充电慢的不足，哪怕是对那些自己家就有停车位、充电桩的用户，换电都是一个更好的设计。因为如果从图纸阶段就做到了车电分离，那么你买到的就是一辆相当于电池可以升级的纯电动汽车了。
