【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。
#微博新知博主##车圈新星驾到#

4月28日闭嘴打卡
4月28#今日贴纸打卡# 日办公室闭嘴打卡。每天提醒自己,整理好时间继续修行[送花花]
世上只有三件事:自己的事,别人的事,老天的事
做好自己的事,闲事莫管,管好自己才是最重要的
多做自己乐于做的事。
不说闲话,不管闲事。
闭嘴打卡!
1. 除了必要的工作交流,不妄加议论,和自己无关的事无须知道那么多,不问不议。
2. 不评价任何同事,或与工作有相关往来人员
3.不说家里的事,家丑不可外扬。
4.在工作中要控制情绪,理清思路。

【看,丝路科学城正加速崛起!】
如果说近些年西安哪个区域发展最火热?西安高新区丝路科学城一定首当其冲。近日举行的名为“梦想照亮现实”的丝路科学城暨高新区城市发展机遇推介活动上,丝路科学城展示的一个个重磅项目、一串串亮眼数据、一处处华丽变化,不仅彰显了其建设的“澎湃之力”,也充分表现出强大的吸引力。
未来理想之城从这里起步
2021年6月,丝路科学城规划重磅发布,其目标定位为:致力打造具有全球影响力的硬科技创新高地、彰显中国气韵的一带一路国际科学交流中心、秦创原创新驱动平台建设的样板示范区和西安建设综合性国家科学中心的核心支点,建设绿色智慧的未来理想城。
按照规划,丝路科学城220 km²的土地上将依托生态廊道和现有产业基础,规划建设中央创新区、生态文创区和硬科技产业区,聚集十个各具特色的产业组团,承载高新区“55611”现代产业体系,并到“十四五”末,聚集50万人口,承载1万亿元经济规模。到2035年,集聚人口将超过100万,承载3万亿元经济规模,成为西安市经济发展的主引擎。
新蓝图呼唤新作为。在随后的2021年6月15日,西安高新区旋即举行丝路科学城建设誓师大会暨重点项目集中开工仪式,以总投资超过1000亿元,涉及新材料、新能源、电子信息和基础设施等领域的27个重点项目,拉开了丝路科学城轰轰烈烈建设的序幕。
过去一年,“四个高新”成为丝路科学城建设的关键引领,按照“一年见雏形、三年出形象、五年成规模、十年立新城”的目标,丝路科学城加快推进“实力高新”“科创高新”“品质高新”“幸福高新”各类项目建设,迅速在这块广袤的土地上形成雄厚的产业基础、构建起优质的创新生态,其宜居宜业的发展环境也持续为大家所看好。丝路科学城,已成为西安高新区发展变化最快、投资建设最为集中的区域。
从西太路向南放眼望去,丝路科学城区域尽是热火朝天的建设场面,在建项目火热推进,新项目纷至沓来。一个个高质量的重磅项目共同奏响着区域建设的最强奏鸣曲。
数据便是最好的说明,2021年丝路科学城,实现地区生产总值(GDP)1810亿元,固定资产投资750亿元,规上工业产值2176亿元,在高新区的占比分别达到了 67%、55%、70%。
万亿产业在这里加速聚焦
产业对区域发展起着巨大的支撑和推动作用,丝路科学城也不例外。如今,世界级光电子产业集群、千亿级汽车产业集群、千亿级智能制造产业集群、创新型生物医药产业集群、引领型新能源新材料产业集群、硬科技与金融互乘放大为特色的总部经济集群在此加速形成,万亿级的产业集群已在这呈现出加速聚集之势。
其中,三星半导体、比亚迪汽车、中兴通讯等产值超过百亿元的工业企业全部落户于此,奕斯伟、法士特等高能级产业项目在这里加快投产,陕建集团总部大楼、中铁三局科创中心、中铁二局盈创中心、丝路创智谷等一批重磅项目也在这里加速推进。
作为以科技创新为发展密码的产业新区,丝路科学城深知内生动力培育的重要性。过去一年,丝路科学城通过深化校(院)企融合、校(院)地融合、“一院一所”等创新模式,完善创新生态链,形成了“在孵—雏鹰—瞪羚—独角兽”的梯度培育体系,为科技成果转化和产业发展提供足够肥沃的土壤。
趁着全省建设秦创原高能级创新平台建设的东风,丝路科学城内的秦创原系列平台建设也阔步开启。目前,秦创原西安科创基金园(丝路前海园)已建成投用并有多家重量级金融机构和企业入驻,秦创原集成电路加速器(西安电子谷)、国家先进稀有金属材料技术创新中心、中科院授时中心、秦创原上市企业园一期等重点项目持续加快建设,丝路科学城的“科创高新”底色得到进一步显现。
丝路科学城的崛起令人无比振奋,也让无数企业心驰神往。当一个个在建项目更加笃定自己的眼光,持续加大投资力度的同时,一个个新的项目也随即接踵而来,大家纷纷用实际行动诠释着对这块创新热土的肯定。例如,2022年4月25日举办的丝路科学城暨高新区城市发展机遇推介活动上,就有包括绿城倍挺、万众国际、大景集团投资项目在内的多个项目签约落户,从而进一步夯实丝路科学城建设的根基。
宜居宜业生活将在这里开启
不止是企业项目,市民群众、新闻媒体等社会各界对丝路科学城也尤为关注。从各类新闻报道、留言热议中不难看出,丝路科学城之所以备受关注,一方面源自其短时间积攒起来的实力,另一方面源自颜值爆表的区域规划和得天独厚的环境配套优势。
在规划之初,丝路科学城就布局有未来之瞳城市超高层地标集群,将打造举世瞩目的传世经典、全球地标。目前,我们可以真切看到的是,未来之瞳区域诸如未来之瞳瞳系列建筑、永安渠商业街、海绵城市生态公园、丝路创智谷、国际文化传播中心等项目正在飞速“生长”,这片土地以肉眼可见的速度蝶变着。
与此同时,一批高品质住宅如火如荼建设。中免集团、深免集团永安渠免税店项目以及王府井、砂之船奥莱、红星美凯龙等商业配套项目也紧随其后成功签约落户,为群众购物消费提供便利。
不断升级的城市交通体系也为这里带来发展机遇。目前,丝路科学城区域已新建成通车道路45公里,区域内纵横交错的路网体系持续加快形成。除此之外,西安地铁6号线在这里穿城而过,作为快速交通的有轨电车也在加速建设,西鄠公路市政化改造、沣河秦渡大桥改造、沣邑大桥建设也已启动建设,内通外联的交通体系方便了区域建设,也方便了群众出行。
浓厚的生态底色对于丝路科学城而言也是“加分项”。沣河、潏河、洨河等9条河流“九水聚心”,仪祉湖等湖泊散布其中,“三河一山”绿道贯通南北。智慧绿廊顺西太路自北向南延伸,形成一条贯穿丝路科学城的绿带。以“草场+运动”为特色的梁家滩运动公园成为区域的一块“绿肺”……
此外,教育、医疗方面的资源配套也能满足不同人群的需求。“名校+”全覆盖下的高新第十一初中、高新第三十一小学、高新第二十二幼儿园等十余所学校可以为适龄儿童提供优质均衡的高新教育;而集医疗、科研、教学、预防、保健、康复、健康管理为一体的现代化三级甲等医院西安国际医学中心医院按国际一流、国内领先高标准打造的现代化综合性三甲医院西安市第一院,也可以满足群众对优质医疗资源的需求。
如今,随着战略机遇和投资潜力的持续升温,丝路科学城也继续敞开着广博的胸怀,准备接纳那些准备与之风雨同舟、携手共进的城市“合伙人”。
丝路科学城,我们期待她拥有更美好的未来!


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