风起换电赢在中国

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　　作者：毓肥
　　星期三晚上，央视经济频道《经济信息联播》栏目，播放了一则长达7分半钟的新闻，名字叫新能源车市迎换电‘风口’。
　　完整片段里面，央视走访了换电汽车用户、国家工程院院士、换电相关企业代表，从多维度展现了换电产业目前的发展情况和规划。
　　央视报道前几天，也就是5月20号，发改委、国家能源局联合发布《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见（征求意见稿）》。意见稿中提到，要提升城乡地区充换电保障能力、加快换电模式推广应用、支持建设布局专用换电站，等等。
　　5月12号，根据多家媒体从工信部了解到的消息，从今年下半年开始，我国将在全国范围内开展新能源汽车换电模式应用试点，各城市申报试点工作方案将在5月底前完成申请。
　　如果说此前换电国标是一种探索，那么5月份之后，换电将正式迎来风口。
　　充电和换电本质上并不矛盾，但长久以来一直是电动汽车业界的热点辩题。而站在中国市场的角度，我们始终认为讨论充电和换电，本质上是在讨论更高效利用中国电力资源的方式。
　　换电的风口真的来了？换电真的更适合中国？换电技术仅限于换电？
　　我们今天聊聊这些。
　　换电会是主流
　　纵观央视的报道，将来的主流，是受访各界人士对换电路线的主要印象。
　　北京理工大学教授，中国工程院士孙逢春接受央视采访时表示能量的补充第一个是慢充，第二个是快换，第三个是快充。他甚至将快速换电排在了快充的前面。
　　何小鹏则对央视记者说：（适合换电的）包括有挺多的体系，包括城市的运营车辆，比如说高端车，考虑到电池升级的逻辑，还有一些特大型车辆，我觉得车电分离或者氢能源都适合，所以（充电和换电）这两条线都会并行往前走。
　　蔚来是换电技术的坚定支持者，李斌受访时表示我们现在已经有55以上的用户选择电池租用的模式。我觉得充电换电一直都是不矛盾的，大家没必要把它对立起来，所以我们叫可充、可换、可升级。
　　吉利充换电生态技术负责人杨全凯则表示在完善B端网络建设后，C用户会自然而然与B端用户一起导入到换电生态系统中。早前的5月17日，吉利已经与孚能科技宣布成立电池合资公司，预计总产能达到120GWh。
　　中国石化董事长，党组书记张玉卓称，现在要全面开放加油基础设施，为导入新能源提供条件。加油站可以改成加能站，（将来）用一个换电站解决所有汽车的换电问题，让中国石化的充换电站成为公共服务设施。
　　换电为什么赢？
　　1。曾经的失败
　　央视新闻出来之后，有观点认为这是蔚来继换电国标之后的又一次胜利。我们不否认这样的观点，但我们不能只看到胜利。
　　回到2017年蔚来推出换电站的时候，有人认为，蔚来不过是用了一个特斯拉抛弃的技术。
　　2013年6月21日，也就是SuperCharger面世3个月之后，马斯克推出了TeslaStation。TeslaStation包括两个功能，SuperCharger和BatterySwap，也就是充换电一体站。
　　8年前的马斯克表示，特斯拉的换电技术可以在90秒内换好一块电池。现场展示中，ModelS只用了94秒就可以开走，而对比的汽油车型还在等油箱加满。
　　但仅仅两年之后，TeslaStation就宣告夭折，马斯克叫停了换电站的试点，并将精力放在了SuperCharger上。他当时的表态是：人们不在乎换电，应对洛杉矶到三藩市这样的出行，Supercharger已经足够快了。
　　放弃，是首批换电路线践行者的统一结论。
　　BetterPlace是一家以色列充电服务公司，2007年成立，2013年破产。但在2013年之前，它还是一颗新能源产业的明星，因为BetterPlace首发了量产换电技术。
　　2009年5月13日，BetterPlace在日本横滨，和日本环境省合作展示了换电站原型，号称能在5分钟内完成换电全程。此后BetterPlace分别在东京、旧金山、荷兰都试运营过换电站，但最终还是以失败收场。
　　2。中美大不同
　　为什么特斯拉、BetterPlace没有做成的换电，现在我们做成了，更成为了风口？
　　首要原因，是中美社会结构的差异。
　　根据NAA美国公寓协会的数据，截止至2017年，仅有18的美国人口居住在公寓里面，约12。5。另一份来自美国统计局2014年的数据则表示，全美一共有77的人口居住在独栋住宅（包括联排别墅townhouses）。
　　根据第七次人口普查的结果，我国2021年人口密度为每平方千米147。1人，这个数字是美国2021年人口密度36。23人每平方千米的接近4倍。
　　更高的人口密度和不同的居住结构，意味着我们需要更高效的电力资源利用方式，尤其在电力资源负荷越来越高的当下。
　　根据北京电网数据，北京市在1月6日录得2451万千瓦（24。51MW）的用电高峰，也是最近20年来北京首次冬季用电负荷超越夏季；上海更是在1月8号达到了3339万千瓦的冬季用电记录，并同时打破所有夏季记录。
　　目前特斯拉使用的V3快充峰值功率可达250kW。而如果北京市内有10万辆电动汽车在250kW功率下充电，将带来2500万千瓦的峰值负荷，相当于北京额外承受一倍用电压力。
　　3。削峰填谷
　　面对写进了2035规划的纯电大潮，只想着承受压力当然不够，更高效的做法，应该是转移压力。
　　根据广州供电局与华南理工大学电力学院，于2007年发布的《广州电网负荷特性分析》，广州市的用电高峰，一般出现在11时、15时，和21时。上面提到的北京上海用电高峰，则都在19时左右录得。
　　伴随峰值出现的，是峰谷差根据国网能源研究院的报告，预计到2025年，我国电网最大日峰谷差将达到4亿千瓦。
　　峰谷差并不是简单的差值，它代表了由于需求不对称造成的资源浪费。
　　削峰填谷，则是电网负荷调节的关键。
　　目前我国主要的削峰填谷方法中，分时电价是居民消费者体会最深的，也就是深夜电价更低，忙时电价更高。
　　但对于电动汽车用户来说，波谷充电有一个小缺陷：低价尊重了人性，但十一点往后六七点截止的波谷时段没有尊重生物钟。
　　只有家充桩预约充电的结合才能完美适配谷时充电，但这又带来另一个问题：车位。
　　根据发改委2016年的数据，我国大型城市小汽车和停车位的比例约为1：0。8，中小型城市为1：0。5，而发达国家为1：1。3。以北京市为例，2016年北京市汽车保有量为548万辆，但停车位总数只有193万个。
　　一个可以更小化电动汽车补能对电网造成的负担，同时又适应停车位紧缺现状的技术路线，才是更好的削峰填谷手段。
　　4。更高的效率
　　满足这样的要求，需要一个效率极高的方案。
　　上图是蔚来的二代换电站，占地4个停车位，号称可以每天服务车辆换电312次，可存储13块电池，电容量1250KVA。
　　这个是吉利的换电站，占地126平方米，按照我国2。5x6米的双面车位标准，相当于89个车位，号称单站每天服务1000车次。
　　KVA指的是视在功率，可以简单理解为蔚来二代站的最大充电功率不大于1250kW。这样的功率换算成120kW的快充桩，大概需要10个车位同样的面积，吉利说他们的换电站能服务1000辆车。
　　平均每个车位面积日服务80100车次，这是目前换电站的效率。即使减半，换电站的能力依然远高于充电站。更重要的是，实现这样的效率，换电站只需要几分之一的车位资源占用。
　　换电站的核心竞争力，就在于效率，以及分配效率。
　　换电的换，本质是时间的转移，因为用户补能和电网负荷是错开的。服务提供者收集了用户分散的补能时间，并且统一分配，这才是换电更深层的含义。
　　充电体系很难做到这一点，起码在电网供电能力飞跃之前，充电体系仍然更多地是负荷，而不是调节。
　　5。加能储能
　　中石化的入局，让换电路线多了几分耐人寻味。
　　中石化并不是唯一加入纯电浪潮的石油巨头，比如挪威国家石油公司Equinor、英国石油公司BP、壳牌Shell等等，均已经将旗下加油站逐渐向加油充电一体化的加能站转型。
　　而中石化的加能站，则从换电站起步，为什么？
　　今年4月15号，中石化与奥动新能源签署战略合作协议。奥动新能源联席董事长张建平接受新华社采访的时候表示，换电站将来作为国家的备用电源，这是非常好的一件事。
　　吉利的换电站可以储存39块电池，以80kWh计算是3120kWh，相当于今年1季度，我国居民人均月用电量217kWh的15倍。
　　用几个车位的占地面积，同时服务上千辆电动汽车，以及应急情况下的多户居民，这就是换电站的储能效率。
　　大洋彼岸的特斯拉，则已经将备用电源四个字发挥得淋漓尽致。
　　fullTeslaecosystem特斯拉全生态，这是马斯克对新一代特斯拉超充站的总结：
　　SolarRoof太阳能屋顶将赌城充沛的光照资源转化为电力；PowerPack储能装置将这些电力储存起来；而SuperchargerV3将电力分配给每一辆特斯拉汽车。
　　TeslaEcoSystem体系中，Supercharger更像一种能源产品，它精准匹配了美国独栋住宅社会结构私营电力网络混乱的特点，让特斯拉超越车企，成为了一家能源方案供应商。
　　在车位资源紧缺、电网负荷需要统一调配的中国，TeslaEcoSystem并不适用。
　　基于中国市场考虑，换电同时适应了电力体系和社会结构。首先是成功转移了补能峰值，其次是适用于个人充电桩难以普及的国内主流公寓型城市。
　　但无论是中国的换电站，还是TeslaEcoSystem，给电池充电都只是其中一部分功能，完整的储能补能体系，才是加油站向加能站变革的核心。
　　跑出来的风口
　　最后还是说回蔚来，因为如今的换电风口，很大程度上得益于NIOPower的坚持。
　　不需太多笔墨描写，从2017NIODay发布换电站以来，唱衰换电的文章，在网上汗牛充栋。
　　但如果换电注定消亡，那么今年以来各种政策的落地，20年以来奥动的坚持、吉利中石化的大步入场，都不会出现。
　　央视报道出来之后，我们采访了NIOPower的内部人士。他表现得很淡定：央视对所有正确的事，总会或早或晚地肯定的。
　　蔚来副总裁沈斐，曾经在个人微信公众号斐常说里面发表过一篇文章，题为《不靠锦鲤，我们靠实力和执行力》，里面有这么一段：
　　什么是真正牛逼而又有意义的事？是完成其他人没做过或没做成功的事，而且这事要能帮助到很多人，最好还能推动社会的进步，不仅是从0到1，还要能到10，到100的那种。
　　从未被质疑过的东西，不可能成为风口。
　　500年前，个人出行的补能手段是草料，喂马用的；300年前，个人出行的补能手段是加煤，蒸汽机车用的；100年前，我们开始加油；100年后，我们开始充电，甚至开始换电。
　　没有永远热门的技术路线，但永远有技术正当红。
　　风起了，船能跑多远？