思考一下換電

portai
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論證核心是:用加油站的網絡規模來類比換電站,並證明換電模式在總功率、土地成本和用户體驗上全面優於充電模式;這個論證很有力,但也有些關鍵假設需要釐清。

關鍵數據和對比:

  1. 規模類比:12 萬個加油站服務 4 億燃油車無焦慮 → 12 萬個換電站同樣能服務 4 億電動車。
  2. 功率分配:假設全國總功率 3 億千瓦(30 GW)平均分配給 12 萬個換電站,每個站可分得 2.5 兆瓦(2500 kW)。
  3. 效率對比:用其中 600kW 功率給電池充電,就能保證電池倉始終有滿電電池,實現 “換電快於等於加油”。
  4. 成本對比:
  • 場景:2800 萬個充電樁 vs 12 萬個換電站。
  • 計算:2800 萬 / 12 萬 ≈ 233。即 1 個換電站的成本要抵 233 個充電樁才打平。
  • 核心論點:充電樁的成本不僅包括樁本身,更包括停車位的租金,尤其是市中心昂貴地段。考慮到 233 個樁需要 233 個車位,其總租金將遠高於一個換電站,只需 4-6 個車位的用地成本。

論證的優勢與合理性:

  1. 抓住了土地成本這個關鍵。在基礎設施爭論中,很多人只算設備硬件成本。但在一二線城市,空間,土地/車位是比設備更稀缺和昂貴的資源。一個換電站佔地幾十平米,可以服務幾百輛車;而要讓幾百個充電樁達到類似的便利度,需要佔用幾百個車位,這在市中心幾乎不可能實現。
  2. 用現有的、成熟的加油站網絡作為參照物,非常直觀。如果換電站能像加油站一樣密集,那麼電動車的續航焦慮將大大降低,這符合用户的真實需求。
  3. 電網交互優勢。換電站可以作為儲能單元,在電網谷時充電,峯時放電或換電,起到削峯填谷的作用。這是一個充電樁,尤其是分散的難以系統化實現的巨大優勢。

但也有需要考量與補充的方面。模型基於一些理想化的假設,在實際推廣中還會面臨挑戰。

  1. 電池標準化是最大前提:
    整個論證建立在 4 億輛換電車的基礎上。這意味着所有車企:特斯拉、比亞迪、大眾、豐田……都必須統一電池的尺寸、規格、接口、通信協議。這在當前高度競爭的市場上,難度極大,近乎於烏托邦。充電接口統一都經歷了漫長過程,更復雜的電池包統一難度是指數級上升;如果沒有標準化,蔚來的換電站只能服務蔚來,比亞迪的只能服務比亞迪,那麼 12 萬個站需要由多個網絡疊加,總成本會急劇上升。
  2. 初始投資和運營成本:
    單個換電站的建設成本包括土地、基建、機械臂、幾十塊備用電池極其高昂,可能是上千萬元級別。12 萬個站的總投資是一個天文數字。
    快充樁 120kW 以上成本也高,但慢充樁 7kW/11kW 成本低,且可以依附於現有停車場(增量成本低)。用 11kW 慢充樁的成本去對比換電站的效能,其實是不對等的。應該對比的是同等便利度下的快充網絡;換電站需要儲備大量電池,這些電池是沉睡資產,資金佔用巨大,且面臨技術迭代貶值的風險。
  3. 功率分配的可行性:
    將 30 GW 總功率平均分配給 12 萬個站,意味着國家電網需要為每個站提供 2.5MW 的容量。這在現有的城市配電網絡中是一個巨大的挑戰。很多老舊城區的一個小區總容量可能都不到 1MW。升級電網的成本和時間沒有被計入。
  4. 用户體驗的另一面:
    換電體驗統一,速度快。但可能遇到電池新舊不一、排隊,尤其在節假日高峰期,電池週轉不過來的問題;超充 350kW+ 也能在 15 分鐘左右補能數百公里,技術發展很快。對於家充用户來説,回家插上槍的便利度是任何公共補能方式都無法比擬的。

如果我是國家怎麼選?

集中式、標準化補能網絡有效率優勢。如果從頂層設計、打破壁壘、追求社會總成本最低和電網最優化的角度看國家很可能會傾向於支持和推動換電模式,至少是作為與超充並列的主流解決方案之一:

  1. 土地集約:在土地資源緊張的城市,換電站是更經濟的選擇。
  2. 電網友好:換電站是天然的、可控的分佈式儲能單元,能更好地與可再生能源結合。
  3. 消除焦慮:密集的換電站網絡能最快地複製燃油車體驗,加速電動化普及。
  4. 電池管理:便於對電池進行集中養護、檢測和梯次利用,延長壽命,提升安全。

但是,國家的選擇不會是二選一,而更可能是兩手抓。

  • 鼓勵換電:在出租車、網約車等運營車輛,以及支持標準化的品牌如蔚來,中大力推廣,形成示範效應。
  • 發展超充:在高速公路服務區、城市核心區建設大功率超充網絡,作為技術路線補充,並滿足不同品牌車主的需求。
  • 普及慢充:通過政策和法規,強制新建住宅和辦公樓配備充電樁,解決家充這個最基本、最便捷的補能需求。

總結:

在理想化的標準化模型下,換電模式在系統總效率、土地資源和電網協同上具有壓倒性優勢。描繪了一個非常美好的未來圖景。但現實中最大的障礙在於商業利益博弈導致的標準化難題。因為這場競爭不僅是技術路線的競爭,更是商業生態和行業標準制定權的競爭。

$蔚來汽車(NIO.US)

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