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| 本文作者： 張偉 | 2016-05-21 09:27 |
雷鋒網(wǎng)按：本文作者Henry-航（知乎ID）。
充電和換電之爭(zhēng)其實(shí)在電動(dòng)汽車界經(jīng)過了很長(zhǎng)一段時(shí)間的斗爭(zhēng)，只是后來換電模式因?yàn)樯婕暗蕉喾嚼娴臎_突和消費(fèi)者不買單漸漸敗下陣來，淡出了人們的視野，從而造就了現(xiàn)今的電動(dòng)車界以插電式為主的局面。
換電模式曾經(jīng)因?yàn)橐陨须妱?dòng)汽車生產(chǎn)商Better Place而一度成為了電動(dòng)車界的熱點(diǎn)話題。Better Place的模式類似現(xiàn)在的電信運(yùn)營(yíng)商，不管電動(dòng)車車主使用的是哪個(gè)牌子的電動(dòng)車，Better Place希望對(duì)客戶所有電動(dòng)車車主提供電池的維護(hù)、更換和充電服務(wù)。而Better Place的主要業(yè)務(wù)則是換電模式，車主在進(jìn)入Better Place換電站可以通過機(jī)械手在三分鐘內(nèi)完成自動(dòng)進(jìn)行換電業(yè)務(wù)。
Better Place CEO夏嘉曦（Shai Agassi）
圖片來源：Chutzpah Destroyed Agassi’s Better Place
這家企業(yè)成立于2008年，由被稱為以色列“天才連環(huán)創(chuàng)業(yè)家”的夏嘉曦（Shai Agassi）創(chuàng)立，他在25歲時(shí)所創(chuàng)辦的企業(yè)門戶網(wǎng)站TopTier后來以4億美元的價(jià)格被SAP收購(gòu)。而TopTier被SAP收購(gòu)后，夏嘉曦在SAP里曾經(jīng)被認(rèn)為是SAP CEO的最佳繼承者。2007年SAP CEO選擇留任后夏嘉曦離開SAP。
08年正值金融危機(jī)，底特律欠下巨額債務(wù)。通用、克萊斯勒和福特三大汽車制造商遭受重創(chuàng)讓新能源汽車再次站上熱點(diǎn)。夏嘉曦利用自己第一次創(chuàng)業(yè)成功的名望進(jìn)入了正值熱點(diǎn)的電動(dòng)汽車行業(yè)，很快得到了各方面的支持。
Better Place迅速籌得8.5億美金，而以色列前總統(tǒng)佩雷斯也為Better Place背書，Better Place成為了當(dāng)時(shí)以色列推廣自己的“創(chuàng)業(yè)之國(guó)”的主要宣傳材料，佩雷斯甚至承諾夏嘉曦：“如果你籌到20億美元的資金，汽車制造商愿意生產(chǎn)200萬輛符合Better Place換電模式的汽車，我可以給你整個(gè)國(guó)家來投資。”夏嘉曦也在2009年被《時(shí)代》雜志評(píng)為2009年最重要人物之一。
夏嘉曦登上《連線》科技雜志封面
圖片來源：Better Place board ousts Shai Agassi as CEO
好的開始并沒有讓Better Place成為火箭，很快換電模式的一些特殊問題讓Better Place像流星一樣隕落了下去。
和燃油車的油箱不同，電動(dòng)車的電池和對(duì)應(yīng)的電池管理系統(tǒng)（BMS）是各大車廠的核心技術(shù)，也是電動(dòng)車費(fèi)用的大頭。
特斯拉的出色續(xù)航能力得益于其對(duì)大量電池出色的分布式控制能力，這與其大部分工程師都來自硅谷，擅長(zhǎng)管理多臺(tái)計(jì)算機(jī)和分布式計(jì)算的互聯(lián)網(wǎng)血統(tǒng)密不可分。而比亞迪則直接以電池起家，在磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域也有多年的深耕，電池自然也是其核心技術(shù)。
電池高昂的造價(jià)也是整車生產(chǎn)企業(yè)的核心利潤(rùn)來源，電池費(fèi)用之高在一些車型中甚至可以達(dá)到車價(jià)的50%，居高不下的電池成本也是電動(dòng)車至今沒有特別普及的原因。2016年5月4日，親民版特斯拉Model 3的訂單已超過40萬輛的特斯拉把Gigafactory的完工日期從2020年提早到了2018年，因?yàn)橐?guī)?；a(chǎn)的低成本電池是實(shí)現(xiàn)Model 3親民售價(jià)的關(guān)鍵，而這一舉措也讓各個(gè)投資機(jī)構(gòu)震驚于這家硅谷初創(chuàng)公司的雄心。
特斯拉Gigafactory原計(jì)劃，2020年量產(chǎn)50萬輛車。
顯然，將電動(dòng)汽車的電池這塊大頭從車?yán)飫冸x出來是不符合汽車制造商的核心利益的。所以一直只有雷諾Fluence ZE這一款雷諾非主流的電動(dòng)車配合Better Place的換電設(shè)計(jì)。Better Place也向雷諾定了10萬臺(tái)Fluence ZE，遺憾的是最終這款不入流的電動(dòng)車的最終銷量不到計(jì)劃的1%。
2013經(jīng)營(yíng)慘淡的Better Place關(guān)閉了位于加州Palo Alto的總部，轉(zhuǎn)而專注于以色列和丹麥?zhǔn)袌?chǎng)。但Better Place在以色列的銷量也不足1000輛，丹麥只有幾百輛。而少量的用戶還需要龐大的支出去支撐換電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和人員，Better Place的一個(gè)換電站造價(jià)200萬美元以上，有的高達(dá)500萬美元。轉(zhuǎn)戰(zhàn)以色列和丹麥的Better Place在以色列預(yù)計(jì)建40座換電站，總耗資2000萬美元，在丹麥20個(gè)站點(diǎn)，計(jì)劃投入1000萬美元。大量的融資也開始變得不經(jīng)花。
最終，F(xiàn)luence ZE最后只賣出了1400多輛，而心灰意冷的雷諾公司CEO卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)則稱Fluence ZE是雷諾最后一款根據(jù)換電設(shè)計(jì)的電動(dòng)車，其新一代熱銷電動(dòng)車產(chǎn)品Leaf則采用了插電式。
在2012年年底，Better Place的汽車銷量遠(yuǎn)低于預(yù)期，盲目換電站擴(kuò)張也導(dǎo)致Better Place的現(xiàn)金流短缺，Better Place開始尋找新的投資者。與此同時(shí)，夏嘉曦離開了Better Place。他的繼任者Evan Thornley也在兩個(gè)月后辭職。
2013年5月26日，入不敷出的Better Place最終宣告停止運(yùn)營(yíng)，Better Place盡管融資8.5億美元，終究曇花一現(xiàn)，也給換電模式蒙上了一層陰影。
Better place換電站與雷諾Fluence ZE
圖片來源：Better Place Pulled Down Israel and Denmark Electric Car Markets, Say Local Drivers
如果說Better Place的曇花一現(xiàn)很大程度上敗在公司盲目擴(kuò)張而用戶寥寥無幾上的話，同一時(shí)期發(fā)生在國(guó)內(nèi)的換電大潮可能會(huì)帶來另一個(gè)不同角度的解讀。
時(shí)間追溯到2009年，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、工業(yè)和信息化部啟動(dòng)“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”，簡(jiǎn)稱“十城千輛工程”。計(jì)劃用三年時(shí)間，每年發(fā)展10個(gè)城市，每個(gè)城市推出1000輛新能源汽車開展示范運(yùn)行，力爭(zhēng)使全國(guó)新能源汽車的運(yùn)營(yíng)規(guī)模到2012年占到汽車市場(chǎng)份額的10%。而電動(dòng)汽車也大規(guī)模以出租車、公交車、公務(wù)車等形式出現(xiàn)在人們的視野。
在2011年工作會(huì)議上，國(guó)家電網(wǎng)總經(jīng)理劉振亞表示：
“國(guó)家電網(wǎng)電動(dòng)汽車充、換電站的基本商業(yè)模式確定為：換電為主、插電為輔、集中充電、統(tǒng)一配送。2011年，公司將在北京、天津等城市建設(shè)電動(dòng)汽車換、充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)?！?/p>
而其中最具代表性的兩個(gè)城市，就是以國(guó)家電網(wǎng)和眾泰汽車在杭州主導(dǎo)的換電模式，及南方電網(wǎng)、中國(guó)普天和比亞迪在深圳主導(dǎo)的充電模式。
和私家車不一樣，公交系統(tǒng)或者特殊的工作車輛工作時(shí)間直接與價(jià)值創(chuàng)造成正相關(guān)，行駛距離、能量消耗相對(duì)容易預(yù)測(cè)。而出租車也是進(jìn)行24小時(shí)無休運(yùn)轉(zhuǎn)的司機(jī)倒班運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間對(duì)于電動(dòng)出租車來說就真的是金錢。
在出租車行業(yè)上應(yīng)用換電模式雖然需要更高的成本進(jìn)行換電站設(shè)置，但在有出租車的體量保證和穩(wěn)定而迫切的能量補(bǔ)給需求下，強(qiáng)大的服務(wù)能力很快讓換電站顯現(xiàn)出比充電站更強(qiáng)的盈利能力。
在之前的一個(gè)項(xiàng)目中，我曾經(jīng)對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)充電站（八充電樁）與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)換電站（兩換電位）在電動(dòng)出租車領(lǐng)域的盈利能力進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示換電站雖然需要更高的初期投資，但其表現(xiàn)出更強(qiáng)的盈利能力，動(dòng)態(tài)投資回收期比充電模式更短。而利用算法控制，在保證換電服務(wù)不受影響的情況下，對(duì)換下來的電池盡可能使用夜間低谷電價(jià)充電，動(dòng)態(tài)投資回收周期會(huì)更加短，杭州的換電模式似乎在出租車領(lǐng)域更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。
而我在實(shí)際和深圳電動(dòng)出租車司機(jī)的訪談中發(fā)現(xiàn)，由于大部分出租車司機(jī)都會(huì)選擇在固定的一些時(shí)間段進(jìn)行充電（比如午休、交班前），而出租車司機(jī)也喜歡選擇一些特定的充電站進(jìn)行充電（如市中心的充電站因?yàn)榕涮妆容^齊全，具備休息室等）。司機(jī)充電站的會(huì)出現(xiàn)突然爆滿的情況，加上部分充電樁的損壞及充電位的不足，爭(zhēng)搶充電樁而起爭(zhēng)執(zhí)的情況時(shí)有發(fā)生，不少司機(jī)希望能推行換電模式。
但換電模式的并不是一點(diǎn)問題都沒有。
由于杭州電動(dòng)出租車采用的是純電動(dòng)版的眾泰朗悅，續(xù)航里程滿打滿算只有100公里，而隨著電池衰減，很多出租車司機(jī)只敢跑70多公里就進(jìn)行換電，司機(jī)的里程焦慮導(dǎo)致電動(dòng)出租車多次出現(xiàn)拒載的情況。相比于具有300公里續(xù)航里程的比亞迪E6深圳電動(dòng)出租車，杭州的電動(dòng)出租車的服務(wù)水平要打不少折扣。
另一方面換電模式雖然具有更強(qiáng)的盈利能力，但這份利潤(rùn)卻被換電服務(wù)商給拿走了，傳統(tǒng)車企不但也失去了銷售電池這一個(gè)大頭，連后續(xù)的換電服務(wù)營(yíng)收都被別人拿走，還要配合國(guó)家電網(wǎng)安全性、標(biāo)準(zhǔn)不明的電池系統(tǒng)，自然是不愿意配合。
因此，在國(guó)家電網(wǎng)發(fā)布以換電模式為主的路線時(shí)，曾經(jīng)一度引起了不少整車生產(chǎn)企業(yè)的反彈，而國(guó)家電網(wǎng)也是選擇了眾泰汽車這個(gè)相對(duì)不太強(qiáng)勢(shì)的車企作為合作伙伴。國(guó)家電網(wǎng)的電池控制方式也被質(zhì)疑為壟斷行為，當(dāng)時(shí)剛上任的工信部部長(zhǎng)苗圩也曾表示，插電式和換電式兩條路都在探索，但絕不會(huì)出現(xiàn)被“新能源汽車行業(yè)被電網(wǎng)公司牽著走”的情況。
2012年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012―2020年）》，確立了以充電為主的電動(dòng)汽車發(fā)展方向。
主要任務(wù)第四條：積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)：完善的充電設(shè)施是發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要保障。要科學(xué)規(guī)劃，加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)，探索有效的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)，適應(yīng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要。
迫于各方的壓力下，國(guó)家電網(wǎng)也漸漸開始了妥協(xié)。
2015年1月10日，國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)起電動(dòng)汽車“京滬行”活動(dòng)，帶領(lǐng)北汽新能源、比亞迪公司、比亞迪—戴姆勒公司、東風(fēng)日產(chǎn)公司等四家車企組建由北汽EV200、比亞迪E6、騰勢(shì)、啟辰晨風(fēng)等純電動(dòng)汽車的車隊(duì)，從上海嘉定安亭快充站出發(fā)，途經(jīng)上海、江蘇、山東、河北、天津、北京等六省（市），歷時(shí)4天，行程1262公里。
活動(dòng)最終于2015年1月14日APEC首都機(jī)場(chǎng)充電站完美收官?；顒?dòng)全程都使用充電樁，預(yù)示著國(guó)家電網(wǎng)從換電模式的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向充電模式，也意味著國(guó)家電網(wǎng)和整車生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)為合作關(guān)系。而國(guó)內(nèi)首個(gè)高速公路跨城際快充網(wǎng)絡(luò)——京滬高速公路快充網(wǎng)絡(luò)也隨著這次活動(dòng)的結(jié)束被證明已全線貫通。
在Better Place和國(guó)家電網(wǎng)的兩個(gè)例子可以看出，換電模式除了需要龐大的市場(chǎng)基礎(chǔ)和成熟的技術(shù)以外，還要有強(qiáng)大的整車整合能力才能不受整車生產(chǎn)車企的制約。而較之Better Place和國(guó)家電網(wǎng)，擁有核心技術(shù)、用戶群體、基礎(chǔ)設(shè)施和整車生產(chǎn)能力的特斯拉也在2013年6月推出了換電技術(shù)。
其實(shí)特斯拉對(duì)換電技術(shù)早已有了鋪墊，從一開始設(shè)計(jì)和生產(chǎn)Model S時(shí)就考慮了換電的功能，所以當(dāng)時(shí)只是發(fā)布了換電站而已。
圖片來源：Tesla May Stop Battery Swapping Program
但較之特斯拉成熟的充電服務(wù)，換電模式似乎顯得對(duì)用戶不那么友好。一次換電服務(wù)的價(jià)錢為60-80美金之間，比汽油車還要貴，更不用說要面向已經(jīng)習(xí)慣了完全免費(fèi)的超級(jí)充電站服務(wù)的車主了。而更加用戶不友好的是車主需要返回?fù)Q電站換回電池，如果不想去的話郵寄回來還要收郵費(fèi)，如果是土豪不想換回來的話，還要補(bǔ)上新舊電池差價(jià)。
而超級(jí)相比之下特斯拉的完全免費(fèi)的超級(jí)充電站服務(wù)要友好得多，大多數(shù)的超級(jí)充電站設(shè)在高速出入口和購(gòu)物中心的邊上。即使是經(jīng)常開長(zhǎng)途的車主經(jīng)過一早上的駕駛，中午找到一個(gè)超級(jí)充電站一邊充電一邊吃飯，半小時(shí)后吃完飯車也滿電可以繼續(xù)下午的行程了。
在超級(jí)充電站發(fā)布不久后，第一條美國(guó)的打通美國(guó)東西海岸的超級(jí)充電站線路被建成，特斯拉也發(fā)起了一個(gè)只利用超級(jí)充電站，從洛杉磯橫跨美國(guó)開到紐約的活動(dòng)（Coast to Coast)?；顒?dòng)最后大獲成功，也證明了利用超級(jí)充電站進(jìn)行長(zhǎng)途旅行的可能性。
圖片來源：Tesla team attempts Guinness World Record by driving from Los Angeles to New York City : TreeHugger
私家電動(dòng)車的電能補(bǔ)給很多時(shí)候并沒有我們想象中那么迫切。在和不少特斯拉的車主交談中我發(fā)現(xiàn)，私家車的使用時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于停放時(shí)間，只要停下來之后插上充電樁，不少車主幾乎都是每天滿電出門。不少車主在用車前的里程焦慮在實(shí)際用車后都消失了，因?yàn)榇蟛糠周囍鞯娜粘Ｊ褂弥胁]有經(jīng)常出現(xiàn)特別迫切的電能補(bǔ)給需要，而四五百公里的續(xù)航加上五六十公里的完全沒電后的儲(chǔ)備續(xù)航足夠杜絕絕大多數(shù)的拋錨情況。在21世紀(jì)，電總是比油要易得的。
面對(duì)糟糕的換電服務(wù)體驗(yàn)，車主們都不買單。在2015年6月的一次股東大會(huì)上，Musk表示并不太可能（unlikely）會(huì)在未來推行換電模式，而換電站在Harris Ranch修建了之后也再無擴(kuò)張計(jì)劃。
"We built the pack swap into the car because we weren't sure if people would want to choose the pack swap or not. We thought people would prefer Supercharging, but we weren't sure, so that's why we built the pack swap capability in. And, you know, based on what we're seeing here, it's unlikely to be something that's worth expanding in the future, unless something changes."
“我們之所以推出換電技術(shù)，是看人們是否會(huì)選擇這樣的(充電方式)。我們以為人們會(huì)更傾向于超級(jí)充電樁，但不能完全確定，所以又打造了換電技術(shù)?；谀壳暗臓顩r，換電技術(shù)將來的推廣價(jià)值不是很大，不出意外的話。"
特斯拉在加州Harris Ranch的換電站，被吐槽實(shí)在太Low，而且邊上都是Harris Ranch標(biāo)志的牛糞味。
圖片來源：A Peek into Tesla's Battery Swap Station at Harris Ranch
換電模式雖然因?yàn)閷?duì)外部環(huán)境要求高而擁有不少硬傷，但換電模式還是具備非常多充電模式所不具備的優(yōu)勢(shì)，如可用來做儲(chǔ)能電站、削峰填谷、減少電網(wǎng)諧波、提高電網(wǎng)負(fù)荷率、可對(duì)電池進(jìn)行慢充延長(zhǎng)電池壽命、可使用谷底電價(jià)進(jìn)行充電降低成本等。
換電模式能很好地對(duì)充電模式的一些缺陷進(jìn)行補(bǔ)充，充換電并無孰優(yōu)孰劣之分，兩者更像是相輔相成的兩套技術(shù)體系，只是我們需要找到適合它的應(yīng)用場(chǎng)景（比如應(yīng)用在長(zhǎng)續(xù)航的電動(dòng)出租車上，并協(xié)調(diào)好和整車生產(chǎn)企業(yè)的利益分配）。
充電模式和換電模式會(huì)一起為我們創(chuàng)造一個(gè)更加可持續(xù)的電動(dòng)車未來。
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