不过在电动车的发展之路中,一直没能解决的最大阻碍就是成本问题。
2020年,奥纬咨询曾收集过一些电动车和燃油车的生产成本数据,发现一台电动车的制造成本比起同款汽油车要高出45%。高出的成本主要在于动力电池,其在电动车的整体成本中占比过半。
虽然业内人士与政府官员一致认为,随着电动车销量的增长,电池成本会因规模经济及技术进步越来越低。
但事实是随着新能源汽车行业进入到爆发式增长的新阶段,动力电池的需求激增,导致原材料资源大幅涨价,而由规模经济及技术进步带来的降本却是杯水车薪,所以电池成本如今是不降反升。
制造电动车尚不能为车企带来盈利,而车企更不愿再因为电池加重这种成本负担,只会把电动车越卖越贵,但卖贵了势必又要影响消费者对电动车的购车热情。
那么如何降低电动车的拥车成本,不让电动车市场好不容易建立起来的消费热情被挫败,就成了一个急需解决的问题。
作为全球最大的电动车动力电池制造商,宁德时代(CATL)认为换电模式可能会是当下降低购置使用成本的一种可行办法,同时该模式也能有效化解续航焦虑、补能便捷性等用户使用痛点。
1月18日,CATL全资子公司时代电服正式发布了一个为换电服务打造的全新品牌EVOGO以及一套由“换电块、快换站、APP”共同构成的换电整体解决方案。
CATL认为大多数电动车车主为了减少续航与充电焦虑,一般都会倾向于多花钱去购买大电池车型,但在日常使用中,总共能用到电池容量却不过10-20%,换电可以让用户不再为“一个不太常用的需求能力付出高昂的沉没成本”。
如果换电模式能形成规模,无论对消费者、汽车制造商还是监管机构来说都应该是喜闻乐见的,因为这个计划可能会出现更多拥车成本更低的电动车,对市场向新能源方向的加速转型也是一种助力。
根据官方的公布,EVOGO的换电服务将围绕着一款“与车型高度兼容”的标准模块化电池展开。这种模块化电池由于采用了一种新的棒状电池封装技术,外观酷似巧克力块,因此被官方昵称为“巧克力换电块”。
与其他车载电池不同,“巧克力换电块”具备小而高能,自由组合,极简设计三大特点。其单块电池拥有超过160Wh/kg的重量能量密度,体积能量密度则在325Wh/L以上。
在续航方面,由于巧克力换电块具备高度灵活性,可根据行驶里程进行任意组合搭配。简单来说,一块巧克力换电块的容量为26.5kWh,可以支持200公里的续航里程。
如果用户仅需短途通勤,那么就可以只装配一块换电块,当有长途出行需求时则可以装配三块换电块,组成一个远程电池组。总之,用户可以在换电站任意选取一到多块换电块,灵活匹配不同里程的需求。
对于电动车来说,采用换电技术的最大障碍之一是兼容性问题,因为不同电动车的电芯规格、封装形式和冷却策略都有很大区别。
但CATL表示,它的EVOGO换电系统可以兼容“全球80%已经上市以及未来3年要上市的纯电平台开发的车型”。这其中自然也包括特斯拉,后者其实在2014年曾建立过一个换电试点项目,但不久之后就放弃了这个想法。
由于换电电池采用无线电池管理系统(BMS),除了高压正负接口,电池组外部没有其他部件,大幅提升了车载充电器和家庭充电的兼容性,因此在用户没有增减电池的需求时,不必刻意去寻找EVOGO换电站,在一般公共充电网络或家用充电桩也能直接进行充电补能。
除了换电电池,EVOGO也推出了配套换电站,其设计同样紧凑而高效。在占地面积上,该换电站仅占用大约三个停车位的空间,内部可储存48个电池组,单个电池组的交换时间仅需一分钟。
该系统的设计不仅与紧凑型至中型乘用车兼容,而且也可兼容物流和配送车辆。同时,换电站还可提供适配不同地区气候环境条件的版本。
在车型方面,一汽奔腾NAT组合换电版是目前加入EVOGO换电服务的首款车型,未来还会有更多品牌的换电车型推出。EVOGO很快也将在10个城市启动其首批换电服务。
换电其实不是什么新鲜技术,甚至在更便捷的高速公路充电方案诞生之后,换电一度被视为会被淘汰的补能方案。
这种补能方式难以推广并不是因为技术上的难度,而是因为电动车行业一直没能形成一个统一的可推行标准。
即使电池规格能统一,新的动力电池也在不断出现,如何能做到代代规格都统一,而换下的旧电池又该如何处理,都是尚待解决的问题。因此,对车企来说靠单打独斗来推广换电模式非常难。
当然,换电难推广却也不是没有企业在尝试。在国内市场,蔚来汽车和北汽是两家较早布局换电技术的车企。
二者中蔚来主要针对个人用户,并具备相对较大的换电规模,这家车企去年宣布2025年要在全球建成4000个换电站,其专有换电方案可以在大约5分钟内提供完整的换电服务。
北汽集团的换电服务规模较小,仅针对出租车用户,截至2020年12月底,北汽共建成9座4.0换电站。
在美国,位于旧金山湾区的初创公司Ample也在推行换电服务,并推出了首批5个换电站。
该公司同样宣传其模块化解决方案可用于多种车型。Ample正与优步合作,在一组空气冷却的日产聆风上展示这项技术,但目前尚不清楚Ample的换电技术如何与不同的液冷系统对接。
总之,CATL是目前首个宣布进军换电服务的电池公司,以电池供应商的身份来推行换电服务,也许比车企自己做更容易达成技术上的统一与后期升级,但换电在市场中的商业发展仍处于起步摸索阶段。
至于说CATL能否把换电做到大面积推广普及,一个要看其具体费用的定制,当然更要看后期到底有多少车企真正愿意参与进来。