【新能源的三大流派:换电、充电、氢燃料,到底哪一个会是未来?】

[威武]一、乘用车:充电逐渐成熟,换电拼死一搏
首先,充电基本设施一直在稳步发展,多层次的充电方式满足不同场景。每个场景均存在一些问题,但改进的路径是清晰的:

- 家用慢充:无论充电换电,家用慢充都是最主要的补能方式。从古老的3.3kW到如今主流的7.7kW,将来可能还会有11kW-20kW的三相交流慢充甚至无线充电。从小区整体来看,未来需要有序充电、公共电桩等方式来解决配电额度问题。

- 商场慢充:大型商场停车场逐渐开始有充电桩,多为7.7kW慢充;品牌的超充桩也在这里建设,功率可达80-150kW。实际上,这种停车2-4小时的场景,慢充太慢,快充太快(建设成本高,需要提前挪车),最适合的应该是20kW的「中速充电」。
目的地慢充:度假酒店的慢充,现在普及的还比较少,实际上非常实用必要。不必快充,慢充即可。

- 城市快充: 没有家用充电桩的话,城市快充就成了主要的补能方式。一般建于商场停车场或专用停车场,很多品牌专属桩也属于此形式。

- 高速快充: 这是目前最薄弱的环节,高速上建桩比较困难(牵扯单位比较多)、旺季淡季的客流量差异也大,盈利困难。特斯拉、小鹏等头部新势力也在发力超快充。
可以看到,从补能方式的角度来讲,换电模式在场景4与5的优势很大,但场景1、2、3并没有什么优势。

总体来说,就算没人发展换电了,仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题。换电起步比较晚,要想占据一席之地,就需要有不可替代的优势。

[威武]1. 换电难并不等于蔚来难
私家乘用车领域,说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博,并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观,以换电为核心的服务也成为品牌优势之一,可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度。

但是,蔚来的换电只能给蔚来车主来用,虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的,但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。

这既有商业竞争上的考虑,也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小,所以ES8、ES6、ET7都是大车,ET5算是中等尺寸的车但是很宽,这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格,其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗?

所以,蔚来换电成功≠换电模式崛起。

[威武]2. 蔚来换电有可能服务于全行业吗
中石化与蔚来展开了合作,一年合作建立了175年换电站,可以说双方都是真金白银的投入。【图1】

显然,中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的,而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油,也能充电、换电、加氢,以确保自己在中国双碳战略中不掉队。

但是,怎么才能将蔚来换电推广给全行业? 在推广过程中,中石化与蔚来分别扮演什么角色? 这一切变数很大,我们不好估计。站在今天这个时间点,我们只能说:蔚来换电成功≠换电模式崛起。

[威武]3. 换电的根本优势是什么?
提起换电优势,我们想的是场景4与5的便利:就像加油一样的3分钟换电,比充电1小时方便多了。此外,还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低。【图2】

实际上,这点优势超快充也能实现,比如即将发布的小鹏G9,基于800V平台可以实现5分钟充200公里。实际上,充电功率达到400kW这个水平之后,换电/充电是3分钟还是10分钟,对消费者并没有什么区别了,除非你正在跑F1。

480kW对电网的冲击是很大的,这点劣势怎么破? 自建储能可以破:储能电池平时充电就行,这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。【图3】

所以,将目光往未来看个两三年,补能速度并不是换电的根本优势。如果只关注补能速度,就会觉得换电没有前途,超充一统江湖。

换电的根本优势是什么呢? 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。

宁德换电的主要意义在于「可掰开可组合」。【图4】

为什么说「可掰开可组合」非常重要,因为它指出了电动汽车的一个根本问题:一个80度电的长续航电动车,其中前26度是高频使用的电,中间26度是低频使用的电,后26度是应急使用的电。

从消费者的角度来讲,前26度最值钱,但后52度又不得不买。从产品角度来讲,虽然大部分情况下使用的是前26/52度电,但26度电池的重量每时每刻都在承担着。

总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义:

- 消费者角度:只需要花一半的电池钱,就可以满足日常短途通勤+偶尔长途自驾的全部需求。
- 行业角度:车重降低20%,相当于碳减排20%,这么大的收益,光从电机效率上是扣不回来的;降低了全行业的锂资源消耗,促进行业健康发展。

这才是换电模式的根本意义,也是充电模式不可能实现的效果。【图5】

[威武]4. 换电的根本劣势是什么?
考虑换电的根本劣势,我们需要做一个思想试验: 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了,那是不是所有车企都会选择兼容呢?

你的回答也许是肯定的。因为兼容了「巧克力换电块」,就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本,这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来,如果不兼容的话,可能就卖不出去了。【图6】

我们不只能看到好处,还要看到代价:无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术。

总体来说,就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品,因而不适用于头部车企。必须指出的是,所谓的极致是相对而言的,「巧克力电池包」的技术本身并不差,只是不极致:

- 能量密度高:在可掰开、可灵活组合的前提下,能量密度高达160Wh/kg、体积能量密度高达325Wh/L,性能表现非常优秀!—— 可以查一下,2022年的一些电动车能量密度还不到160Wh/kg。

- CTP技术:能实现这么高的能量密度,离不开宁德时代的CTP(Cell to Pack)技术 —— 电芯直接组成电池包,省去了模组(Module)这一步。

- 无线BMS技术:这项前沿技术使换电块外部只有高压正负接口,提高插拔部件的可靠性。另外一家用上无线BMS技术的就是凯迪拉克Lyriq,但不像「巧克力换电块」可以把这项技术的优势发挥得这么彻底。

还有一个额外的代价,目前还没显现出来:选择了换电,就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。

特斯拉 Structure Battery【图7】

所以我们可以看到,就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了,也不可能一统江湖。那时候的电动车,会呈现两极分化的趋势:

- 追求极致的集成化:采用「底盘电池一体化」技术,降低车重、提升空间利用率、降低成本,打造极致的车型。因为电池包比较贵,所以相对来说更适合做中高端车型。

- 追求极致的灵活性:采用宁德时代的「巧克力换电块」,平时只装一块电池,长途装三块电池,既省钱又灵活,换电也方便,追求极致的经济性,相对来说更适合做平价家用车型

注意,以上这种假设,是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步,而且在to C领域也没有成功的经验,未来能不能搞成功还很难讲。

如果搞不成的话,将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀,网约车出租车换电有一席之地,其它私家电动车全部充电模式。所以说:充电逐渐成熟,换电拼死一搏。

[威武]二、商用车:重卡虽少但重要,氢能与换电在角逐
商用的种类特别多,微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外,其它几种类型的电动化路线都很显然:纯电+充电。【图8】

从绝对数量上来说,重卡也不多,但不可轻视:商用车碳排放占所有车的64.6%,而重卡占商用车83.5%。也就是说,这1000多万辆重卡的碳排放,比所有轿车SUV加起来还多!

解决了重卡的新能源问题,就建成了汽车电动化的半壁江山啊。

重卡的充电模式存在难以解决的难题:【图9】

- 充电时间:乘用车90%的时间都是闲置的,大部分情况下搁家里慢慢充就行;商用客车、轻卡也不需要24小时连轴跑。重卡不行,一般是两班倒不停地开,要是充个10小时的电,相当于运力减一半,划不来啊!麦肯锡出过一个报告,说德国纯电重卡充电比换电好,主要是国情不一样,他们国土面积小,重卡不是两班倒。

大电池占用运力、成本高:电动乘用车2吨重,坐人载货最多400公斤;重卡不一样,装个几十吨货拉走,这就需要超级大的电池。但电池本身也重,占用运气,赚钱效率又低了;电池也贵,初期成本高,也更难赚钱。

- 路线固定:重卡一般就在干线上跑,不进城市,所以这降低了对加氢站、换电站的选址要求。
考虑到锂电技术再有大突破很困难,所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。换个角度,氢能和燃油的属性相似,就凭这一点,锂电池是很难追上能量密度的,这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地:

氢燃料电池立于不败之地,换电重卡能吃掉多少份额,要看它在十四五规划的五年间都取得多大进展了。【图10】

从这个意义上来说,氢能与纯电之争,主要只体现在重卡领域了。

有人说特斯拉Semitruck满载36吨的续航800公里,充电30分钟可以600公里。这听起来也很不错,为啥咱们不走这个路线呢?关于这个问题,我还没仔细研究,大体估摸着应该是成本、安全性、充电电网冲击待方面存在困难。有空再研究吧!本文就不展开了。

[威武]小结

- 乘用车领域:充电技术逐渐完善,立于不败之地;蔚来换电只是企业行为,难以拓展为全行业;宁德换电对行业有意义,但起步较晚能否做成需要观察。

- 商用车领域:聚焦到重卡领域,充电重卡存在困难,氢能重卡立于不败之地,换电重卡在未来5年努力发展,争取份额。
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【上海浦东→安徽合肥经济技术开发区综合保税区!看看这位货车司机在高速公路上的体验】发力保通保畅,政策效果如何,常年以车为家、与路为伴的货车司机感受最为直接。近日,人民日报记者分赴江苏南京、安徽合肥、山东兰陵,走近3位货车司机。

4月20日5时13分,王文昌驾驶着“沪DT5615”集装箱卡车从上海浦东出发,13时许抵达安徽合肥接货,顺利装运了一批即将从上海洋山港出口的笔记本电脑。上海和芳货运代理有限公司车队司机王文昌正驾驶货车北上安徽合肥,目的地是合肥经济技术开发区综合保税区。

4月19日接到公司派单后,王文昌当晚赶赴上海芦潮港提取了载重量30吨的集装箱。20日清晨,闹钟一响,他一骨碌翻身起床。5时13分,他启动车牌号为“沪DT5615”的货车,向合肥进发。

7个半小时后,王文昌的大货车驶入合肥龙塘收费站。货车停稳,他探出车窗,按照提示扫码后,手机屏幕上随即显示出绿码和14天内到达或途经的城市名。

收费站的3名志愿者分工合作,一人举牌,一人查验,一人掏出红色贴纸,用粗笔写上了“1”字——意为车内只有1人,粘在货车后视镜背面。瞧见来自中高风险等地区车辆的红色标识,交警立刻挥手,将王文昌的货车引导至左侧第二车道。

在交警引导下,记者和王文昌一同驶入距龙塘收费站4公里的桥头集南路临时停车场。这是一段封闭路段,共有4条车道,货车依次排开,井然有序。王文昌瞅准空位,径直倒车进去。熄火、下车,循着标识往前走,到达“中高风险区检测点”。

王文昌在检测点登记表上填写自己的姓名、手机号、身份证号和往返地。打开健康码查验后,因为核酸检测阴性证明即将超过48小时,他先进行核酸检测采样,随后到检验点接受抗原检测采样,耳畔不时传来“请保持安全距离”的提醒声。

在王文昌接受核酸检测时,合肥海晨仓储有限公司工作人员李翔已前来等候。他随身携带了公章、介绍信、身份证和营业执照,当场签下了高速接引的闭环管理承诺书。在李翔引导下,王文昌驾驶货车前往合肥经济技术开发区综合保税区新宁6号库。联宝(合肥)电子科技有限公司生产的一批笔记本电脑成品和部分物料已整装待发,准备经上海洋山港出口巴西。

合肥经济技术开发区综合保税区管理局副局长陈圣炜说,为确保货车运输通畅,司乘人员在接受抗原检测和核酸采样后,由相关企业点对点引导至目的地。此前一天,合肥经济技术开发区综合保税区工作人员已获得中高风险等地区货车到区内企业装卸货的车辆名单,因此王文昌一路通行顺畅。

“来了!来了!”在保税区门口卡点驻守的陈圣炜看到王文昌的车牌号后,立即挥手示意。货车停稳后,工作人员核验健康码和行程码,防疫消毒和定点装货作业同步进行。

“核酸检测方便了,货物接驳便捷多了,连装货都不用司机下车,开车跟着走就行。”王文昌说。消毒结束后,他将车停在仓库入口,3名身穿防护服的工作人员打开集装箱,使用电动叉车托起一箱箱打包好的货物,运入集装箱内。

“装箱单上有货名货号,到仓库一交就行。”王文昌指着手机屏幕上的电子装箱单向记者介绍。十几分钟后,装箱完成,王文昌拿到了提货单,并将海关锁递到工作人员手中,请其帮忙上锁。“海关锁能全程追踪,这批货到上海后,机械手一抓取即完成装卸。”

浓浓夜色中,王文昌由企业工作人员引导,踏上返沪之路。当天,韩建民和郭辉也分别经由上海月浦收费站和上海绕城高速新四平公路收费站抵达目的地,顺利卸货后踏上返程路。

https://t.cn/A6XhktWC


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