对于现有充电及换电模式的困局,短期内难以解决,联合汽车的思路是:统一动力电池标准、采用带有动力驱动功能的电池仓及带有电池仓汽车、布局电池换电柜、创新电池共享平台和管理系统。

电动汽车换电模式 图片来源:联合汽车

电动汽车换电模式 图片来源:联合汽车

电池百人会-电池网9月26日讯(陈语 山东青岛报道)自2009年我国进入到以汽车动力电动化转型为目标,以节能与新能源汽车为重点的新能源汽车产业培育发展期以来,充电还是换电的争议从未停止。

中国电动充电基础设施促进联盟发布的最新数据显示,截至2019年8月,全国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为108万台,同比增长67.8%,但仍与2020年新建超过480万个分散式充电桩,实现“一车一桩”的目标相差甚远;我国换电站保有量总计245座,其中北京以107座领先,其次为拥有47座换电站的广东省,福建省和湖南省分别以17座和10座位居三四名,其余省份换电站保有量仅为个位数。

充电桩推广建设进度不及预期,换电站行业发展也远低于充电桩的发展速度。不过,仍不断有企业入场探索换电模式,以期分享全球汽车电动化红利,联合新能源汽车有限公司(简称:联合汽车或UTEV)就是其中之一。

联合汽车成立于2018年5月,主营业务为通过电池快速更换方式向电动车提供续能服务,公司业务还涵盖:动力电池标准化研究、电动车地盘快速换电结构研究、自动充换电设施布设、软件控制系统和汽车后市场服务。 

青岛联合新能源汽车有限公司董事长、创始人刘同鑫

联合新能源汽车有限公司董事长、创始人刘同鑫

据悉,虽然成立时间较短,但联合汽车是由共享充电宝原始发明人、行业开创者刘同鑫(Terry)和曾任世界五百强公司总工程师、专注于汽车领域研究的蒋大伟(David)共同发起创立,此前刘同鑫对电动车换电系统的研究已有长达10年的时间,该公司拥有多项高价值的国际(PCT) 发明专利权。此外,公司运营团队由来自动力电池、整车技术、机器人、软件控制、工业设计等领域的资深专家和学者组成,有世界著名商学院管理背景,具备技术创新和商业运作方面的双重优势。

联合汽车董事长、创始人刘同鑫认为,纯电动车替代燃油车是行业发展的必然趋势,长期来看,同燃油车相比纯电动车在制造成本、使用成本、维保成本、使用寿命、驾乘体验、智能化、环境保护等方面大大优于燃油车,发展纯电动车是行业必由之路。

现有充电及换电模式困局难解

但是,现有的固定充电桩模式不能满足用户和行业发展的需求:大部分小区车位不具备安装充电桩的条件,且随着城市用地越来越紧张,不适合大规模建设充电车位;公共充电桩充电时间长,用户体验差;快充有安全隐患,投资成本高;固定充电桩模式会导致电网负荷增大,难以支撑。

同时,现有换电池方案也存在一定局限性:首先,电池没有标准化,不能通用,只适合自己车系,其他车系不能采用。其次,采取底盘电池摘取方式,技术复杂,制造、运行成本高,占地面积大,建设成本高。再次,因为自身盈利困难,不具备投资价值,只是作为车辆销售的一种促销和服务手段,所以不可能大规模密集布设,缺乏了便利性,用户体验不好。最后,因为投资成本高,单品牌车系换电业务量少,收益率差,回收期长,自身很难产生盈利。

联合汽车构建汽车换电新模式

对于现有充电及换电模式的困局,短期内难以解决,联合汽车的思路是:统一动力电池标准、采用带有动力驱动功能的电池仓及带有电池仓汽车、布局电池换电柜、创新电池共享平台和管理系统。

据刘同鑫介绍,在联合汽车提出的终极解决方案中,电池采用车辆前端单一出口进出,且辅助于带驱动能力的电池仓,是该技术方案最重要的创新点,这个创新可以解决现有换电方案的众多弊端。该方案具有三大优势:

一是实现电池的标准化。使电池的兼容性极强,适用于各类车型,包括小型车、中型车、大型车,不同车型装置不同数量的电池,电池的标准化即可实现。电池标准化以后,也同时解决了电池回收难题,更利于汽车产业向清洁能源转型,也更容易得到政策的支持,从而降低推广难度。

二是安全性提高。由于电池实现了标准化,单块电池的安全防护措施可提高标准,使其一致性更强,在大规模生产的条件下,成本可以降低。此外,由于附加了电池仓,对电池进行了二次保护,在车辆发生碰撞或其他意外事故发生时可避免电池受损,最大程度减少电池爆炸和燃烧事故的发生,提高乘车人员的安全保护。

三是其最核心的优势:换电柜制造成本极低,可进行大规模布设,使换电模式成为可能。具体来看,由于电池采取单一出口的前端进出方式、电池仓具有驱动能力、电池是标准化,这3个因素使换电柜的结构简单,制造成本低,可进行规模化密集布设,用户换电的便利性提高,换电的业务量增加,使盈利成为可能。此外,由于电池实现了标准化,适用于各类车型,使换电的目标群体数量大幅增加,业务量大幅提升,盈利能力更强。上述两个因素使换电模式具有极高的投资价值,可进行大规模推广,最终使该模式成为行业发展的主流模式,这个方案也将成为换电的终极解决方案。

刘同鑫进一步解释说,换电模式目前规模较小,难以普及,最主要原因是运营商盈利问题未能解决。按照现有的换电模式,换电站要收回投资,大约需要5-8年,资本市场的接受度肯定不高。联合汽车提出的终极解决方案,以8块电池的换电箱为例,综合投资成本约20万元,可支持20辆电动出租车一天换一次电,或支持200辆家庭用电动车一周换一次电;建设换电站的成本是现有换电站的二十分之一到四十分之一,每个换电箱占地仅为四分之一个车位,安装极为便利,无需施工和审批,整个换电过程完全智能化,无人值守,运营成本也非常低;更为重要的是,由于前期投入少,换电站的投资回收期仅需1年,这对资本市场非常具有吸引力。

“理想状态是每公里配置一个换电箱,全国配置50万个换电箱就可满足1亿台纯电动车日常换电的需求,这需要投资大约1000亿元左右,”刘同鑫表示,“这1000亿的投资并不需要我们运营方或资本方来投入,因为我们这个技术方案有很强的盈利能力,我们把每一个换电箱打包成一个投资项目主体,来吸纳市场的资本来投入,联合市场的力量大家共同来建设这个换电网络,实现换电箱的无处不在,在这样的情况下,现有电池的续航里程无需太长就可以完全满足个人车辆和运营车辆出行的需求,彻底消除焦虑感,使所有电动车真正实现无限续航。”

值得注意的是,上述技术方案联合汽车已申请了多项发明专利和PCT专利,形成强壁垒,具有市场垄断能力。与此同时,联合汽车已与中国最大的汽车设计公司——同捷汽车签订战略合作协议,由同捷负责设计和生产,首款1000台SUV年底下线;公司还与一家大型网约车公司签订首批订单12000台。

“采用新的换电方案,有两个问题,一是如何让车企和电池企业推出适合换电的标准化底盘和电池;二是由于采用从新能源车前端更换电池的方式,必须采用后驱模式的车型,而目前大部分车型都采用前驱模式。”刘同鑫坦言,如果新设计车型底盘,车企的投入费用通常在7000万元-1亿元之间,如果没有前期订单铺垫,很难吸引车企投入研发。

因此,联合汽车计划先从网约车、出租车、物流车等电动商用车入手推广换电新模式,等待电动商用车市场接受之后,再向私人新能源车消费市场推广。目前,联合汽车已开放对外融资,已有多家大型产业基金正在接触。

在充电运营领域,我国已形成特来电、星星充电、国家电网、云快充、依威能源、上汽安悦、中国普天、深圳车电网8家头部运营商,占据我国充电桩运营总量近9成,寡头竞争格局已然形成。而在换电站领域,由于市场规模较小,竞争格局还不明显,更有希望诞生行业独角兽,这就是“联合汽车们”的机会。

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