2017年3月23日,国家环保部、发改委、财政部、能源局等四部门以及六省市联合印发了《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》,明确提出“北京市新增出租车应全部更换为电动车,其他城市积极推进出租车更换为电动车或新能源车。”
北京市新增出租车将全部更换为电动车
的确,电动出租车为“绿色出行”提供了一种新的选择,但由于续航里程较短、充电桩数量有限,北京已有的充电式电动出租车仍然难以成为出租车行业的主流。为了保障电动出租车的顺利运营,北汽推出了换电式的电动出租车车型EU220,只需数分钟就能更换一块充满电的电池。
北京市从2016年下半年就开始集中建设换电站,2016年10月29日,首批10座换电站正式投入使用,同时,北汽将联合中石化联合在2017年年底前建成250座换电站,满足30000辆车换电。根据布局,未来五年北京将建成500座充电站,满足5万辆电动车换电。
目前,这种换电模式只限于北京,并且仅供换电式的电动出租车使用,可以说还应该算是在北京开展的一个试点工作。沉寂已久之后,换电模式再度兴起,尽管未来不确定因素还有很多,但从加快电动汽车发展的角度看,积极意义还有很多。
充换电之争由来已久
早在全球电动汽车处于起步阶段,充换电的线路之争就一直不断,但最终还是换电路线败走麦城,充电路线主导市场。
在国外,2007年成立的以色列电动车企业Better Place就致力于采用换电模式,以为电动车提供换电池业务为卖点。在烧掉投资者的8.5亿美元之后,Better Place被迫在2013年关门大吉。全球知名的电动汽车生产企业Tesla一度在换电和充电之间摇摆不定,它同时开发出快速换电技术以及快速充电技术,最终选择了在全球建设超级充电站。
在国内,早在2011年国家电网制定的智能充换电网络运营模式的基本思路是,“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送”的商业模式,并且在杭州开展换电试点。与此同时,南方电网则采取的是以充电模式为主,并在深圳、广州、南宁、昆明等地建设电动汽车充电站。
到2014年,国家电网的换电模式全面败退,充电模式在全国范围内迅速推广。不管是国际还是国内,换电模式之所以被充电模式取代,主要原因在于:
一是电动汽车生产企业不配合。换电模式要想大规模推广,需明确技术标准,其中涉及车的制造路线、电池制造技术、标准化建设、能源补给网络建设、国家智能电网建设、城市规划、车辆准入标准修改等一系列问题。
对于电动汽车生产企业来说,一方面动力电池对于企业来说是核心技术,电池的续航能力和耐久性,也是各大车企电动车竞争的最核心竞争优势,如果所有的电池产品性能一致,对于各个汽车品牌而言,这是无法接受的。如果各家电池性能不一致,更换电池带来的问题就更多了,电动汽车生产企业不愿意承担这样的未知风险。
目前充电模式仍是主流
还有重要的一个方面就是国家以及地方的财政补贴,这个主要是根据电池性能来补贴新能源汽车生产企业了,如果电动汽车和电池分离的话,这部分补贴就没有了,电动汽车生产企业当然不愿意这种方案了。另外,对于充电来说就简单很多了,只需要在充电接口、充电站建设等方面的标准统一,电动车充电标准就一致了,电动汽车生产企业很容易做到。
二是个人消费者不买账。个人消费者花大价钱购买了纯电动汽车,基本上不愿意采用换电模式,一方面是担心频繁换电是否会对车体结构造成损害、电气接口造成磨损等问题从而形成安全隐患,另一方面是不确定更换后的电池质量、性能、安全性能否和原装电池一致,毕竟电池的价格不菲。因此,绝大多数消费者不支持换电模式,更愿意采用充电方式。
三是换电站建设成本更高,难度更大。一般来说,换电站能够服务的车辆较多,因此除了需要建设两条或者更多换电流水线,还需要建设动力电池储存空间和充电装置,占地面积也较大,只能选择专门用地建设,投资相对较高。
相对来说,充电站建设就简单多了,只需要建设充电桩等基础设施,充电站规模可大可小,小的可以进入小区、商城停车场,更符合消费者需求,投资相对较低。
当然了,其他方面的因素还有很多,包括换电站盈利周期长、垄断可能性较大等,这里就不逐一展开了。
充电模式问题同样存在
尽管目前是充电模式占据了绝对主流,但还是存在诸多方面的问题,限制了新能源汽车的使用。
一是快速充电技术尚不成熟。之所以存在充换电之争,最根本的原因是锂离子动力电池存在能量密度低、充电速度较慢等问题,导致电动汽车续航里程较短、充电时间长,使用非常不方便。
个人充电桩利益机制尚未形成
尽管随着锂离子电池技术不断进步,动力电池能量密度稳步提升,加上我国加快充电桩建设步伐,尤其是在居民小区的充电桩建设方面快速推进,电动汽车使用便捷性大大提高。而快速充电技术也在不断进步,现在一辆搭载40KWh动力电池的电动汽车采用快速充电大概只需要半个小时就能充到80%左右。
现在问题是,如果频繁快速充电的话,电池寿命以及安全性都会受到非常大的影响。而采用正常速度充电(慢充)的话,搭载40KWh动力电池的电动汽车充满则需要6个小时甚至更长时间。这就意味着,慢充只适用于在小区内部、公共停车场的充电桩,在商场、专门充电站等地方建设的充电桩不适用。
二是个人充电桩利益机制尚未形成。与公共充电桩建设速度相比,个人充电桩建设明显滞后。究其原因,主要还在于个人充电桩建设环境更为复杂,利益机制尚未建立。目前,国家已经出台了充电基础设施建设的指导意见,各地也陆续推出了具体落实措施,公用充电桩建设机制、经营方式和盈利模式基本建立。
尤其是公用充电桩主要用于公交汽车、出租车等公共交通领域,或者建在开展电动汽车示范应用的中央行政部门或者地方行政部门,责任主体较为明确,在用地审批、工程审批上速度较快。而对于个人充电桩来说,情况就完全不同了。暂且不讨论车位问题,就算是拥有个人车位,要在小区内建设充电桩,就需要过小区物业一关,而这恰恰是最难过的一道坎。
小区物业对于充电桩建设一般都是拒绝态度,主要是物业需要规划相关停车位和供电线路,在保证正常停车位运行的同时还得保障充电安全,而充电桩建设需要投资,政府补贴毕竟有限,同时还要承担充电桩的维护工作,更重要的是物业在其中无法获得利益。
小区充电桩基本上属于固定车位,只用于一辆车充电使用,要想通过充电服务费来收回投资年限太长甚至是无法收回投资。基于以上原因,在已有小区内建设个人充电桩面临的难度较大,阻碍了个人充电桩建设速度。
三是充电桩使用效率偏低。当前,充电桩建设的运营模式主要包括政府主导、企业主导、混合模式以及众筹模式等。政府主导下的充电桩投资运营模式,将有利于充电桩市场有序、集约化发展,而不利因素在与运营效率低,不利于规模化。
企业投资建运营的充电桩,多与电动车销售搭配,特点在于资金充裕、运营管理效率高,但不利于统一管理,易造成产业无序发展。
充电桩想要进小区阻力也不小
混合模式下的运营主要表现在政府参与扶持、企业负责建设。这种模式虽然可以减少各自模式不足,形成优势互补,但也易于受到政策的影响。
众筹模式下的充电桩建设,整合政府、企业、社会多方力量共同建设运营,从客户需求出发,可以提高社会资源利用效率以及办事效率。正是由于多种运作模式存在,不同企业之间的信息没有实现共享,导致充电桩形成了一个个信息“孤岛”,无法实现资源的有效利用。
当然,《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》提出“到 2020年,分散式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需求”。但实际上这种做法又会在一定程度上造成资源浪费,尤其是个人充电桩的使用效率非常低。
按照个人充电桩每两天充电6小时计算,充电桩使用率也只有12.5%。如果使用率能够提升至30%,充电难局面将得得明显缓解。要知道,我国汽车保有量已突破1.63亿辆,而加油站数量还不到10万座,关键就