革命導(dǎo)師馬克思教導(dǎo)我們：

事物的辯證發(fā)展……從形式上看，是螺旋式上升或波浪式前進(jìn)，方向是前進(jìn)上升的，道路是迂回曲折的，是前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一?！顿Y本論》

一

2009年2月20日，美國圣何塞，一年一度的硅谷指數(shù)年會。

眾星捧月的主席臺上，一個中年人目光炯炯，意氣風(fēng)發(fā)地侃侃而談。

臺下的觀眾聽得如癡如醉，這些人聲名顯赫，比如色列總統(tǒng)西蒙·佩雷斯、美國前副總統(tǒng)艾伯特·戈?duì)?，思科前CEO約翰·錢伯斯等。雖然每一個單拎出來都是世界級的大佬，但他們彼時卻都被臺上這位當(dāng)時世界最有名的“連續(xù)創(chuàng)業(yè)天才”沙伊·阿加西（Shai Agassi）所吸引。

以色列人沙伊·阿加西，從小被稱為技術(shù)神童，24歲創(chuàng)辦企業(yè)服務(wù)軟件公司，8年后被全球企業(yè)軟件巨頭SAP集團(tuán)收購，39歲成為后者有史以來最年輕的全球執(zhí)行董事，全球CEO職位第一候選人，前途一片光明。

2007年，離職業(yè)巔峰一步之遙的阿加西突然辭職，再次創(chuàng)業(yè)成立了一家新公司，名字很詩意，叫Better Place（更好的地方）。

Better Place的商業(yè)構(gòu)想極其富于想象力并且Sexy，阿加西洞察到電動汽車時代將不可阻擋地到來，但阻擋電動汽車商業(yè)化的卻正是車上那塊又大又重的電池，不僅價格昂貴（當(dāng)時價格約1500美元/kWh），充電還很麻煩，這種糟糕透頂?shù)馁徺I和使用體驗(yàn)讓電動汽車在燃油車面前毫無競爭力！

Better Place設(shè)計(jì)了一套徹底跟充電方案分道揚(yáng)鑣的解決方案，就是把電池和電動汽車分離，以租賃的方式提供給購車者，讓人們都能夠買得起。同時，電池快耗盡時也不用充電，只需要花兩三分鐘時間更換一塊滿電的電池即可，跟燃油汽車去油站加油一樣高效、便利。

這就是換電，一種全新的電動汽車能源補(bǔ)充模式。其實(shí)對于我們來說，這種更換電池的方法也很熟悉，在手機(jī)和電池一體化的蘋果手機(jī)出來之前，手機(jī)沒電了掀開后蓋換塊電池，對于我們來說是日常再熟悉不過的事情。

但這種方法用在汽車上，卻是聞所未聞。因?yàn)楸藭r，真正意義上全球第一款純電動量產(chǎn)車，具有劃時代意義的日產(chǎn)Leaf還處于研發(fā)階段，真正上市是3年之后，也就是2010年的事了。

再往前1年（2006年），比亞迪的第一款電動汽車F3e研發(fā)成功，奈何當(dāng)時產(chǎn)業(yè)政策和基礎(chǔ)設(shè)施所限，王傳福只能遺憾地放棄了F3e上市。2008年，F(xiàn)3e登上當(dāng)年的北京車展，引來嘲笑聲一片“電動汽車是個什么鬼？”

在人們普遍不知道“電動汽車是個什么鬼”的年代，Better Place想通過換電，為電動汽車的把道鋪平。

Better Place得到了佩雷斯、美國前總統(tǒng)比爾·克林頓、雷諾-日產(chǎn)聯(lián)盟的老大卡洛斯·戈恩以及以色列第二大富豪伊丹奧佛（以色列集團(tuán)的老總，當(dāng)年中國觀致汽車的合資方）的鼎力支持，2007年當(dāng)年就從以色列集團(tuán)、摩根士丹利拿到了號稱當(dāng)時世界上規(guī)模最大的創(chuàng)業(yè)公司A輪融資的1.11億美元。

此后過程不多贅述，只看結(jié)果：在用6年時間燒光了摩根士丹利、GE、匯豐、瑞銀的8.5億美元投資之后，Better Place在2013年宣告資金鏈斷裂，破產(chǎn)。

在Better Place風(fēng)頭正勁的2011年，中國這邊對換電模式的嘗試亦轟轟烈烈地開展起來。全球最大的電力運(yùn)營公司國家電網(wǎng)，在這一年正式確立了換電為主、插電為輔的電動汽車充、換電站的基本商業(yè)模式。

只說結(jié)果：2015年初，國網(wǎng)公司徹底放棄換電戰(zhàn)略，轉(zhuǎn)為充電，開始在“四縱四橫”高速公路網(wǎng)絡(luò)上大規(guī)模鋪設(shè)充電樁網(wǎng)絡(luò)。

幾乎在同時，換電模式在全球?qū)崿F(xiàn)大潰敗。同為一個平臺，充電的日產(chǎn)Leaf就成為全球銷量最大的電動汽車，而換電的雷諾Fluence ZE卻一敗涂地，連設(shè)計(jì)成本都沒收回來。

就像汽車油箱里的油快燒完了就要加油一樣，電動汽車電池中的電快耗盡了就一定要補(bǔ)充電能。電動汽車補(bǔ)電方式又可以劃分為充電和換電兩種，在全球電動汽車市場化的這不到10年時間里，兩大模式完成了一輪完整PK，其結(jié)果就是充電成為市場主流，而換電則淡出市場，一度銷聲匿跡。

二

2017年12月16日，北京的五棵松體育場迎來了一場聲勢浩大的發(fā)布會。對標(biāo)美國特斯拉的中國的蔚來汽車，宣布的一系列重磅戰(zhàn)略中，換電模式尤為引起人們的關(guān)注，已經(jīng)被淡忘地差不多的換電，又重新引起了人們的興趣。

沒過幾天的圣誕節(jié)，特斯拉公布了一項(xiàng)新專利，人們這才發(fā)現(xiàn)，原來鋼鐵俠馬斯克已經(jīng)在不動聲色之中申請了換電技術(shù)的專利。

其實(shí)對于電動汽車的使用者來說，換電模式優(yōu)勢非常明顯：在電池的電量將要耗盡的時候，直接花3~5分鐘換一塊，跟去趟加油站加油的效率差不多。沒電了就換電池，也不用再糾結(jié)電池的容量和電動汽車的續(xù)航里程，以及每天在心里盤算在哪充電，充電花多長時間的小九九了。媽媽再也不用擔(dān)心我的電不夠用了。

實(shí)際上，蔚來和特斯拉之前，近年來已經(jīng)有越來越多的車企和相關(guān)公司開始涉足于換電領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和市場投入。

例如中國最大的純電動汽車制造商北汽新能源就與換電站運(yùn)營商奧動新能源聯(lián)合起來，在多個城市投放了上百座換電站和幾千兩換電出租車。北汽新能源正在構(gòu)建的擎天柱計(jì)劃，規(guī)劃在在全國建成3000座光儲換電站，投放50萬輛換電車輛；時空電動則以網(wǎng)約車運(yùn)營為切入點(diǎn)，計(jì)劃在全國推廣25萬輛換電汽車；重慶力帆旗下的盼達(dá)用車主打分時租賃，采用的也是換電方案。

與充電路線的“車電一體”正好相反，換電模式講究的是“車電分離”，即電動汽車的電池Pack不是和底盤構(gòu)成一個整體，而是可以進(jìn)行物理分離。

社會上之所以對換電沒有認(rèn)識，是因?yàn)檫@種模式只開展在出租車、網(wǎng)約車和共享電動汽車等領(lǐng)域，而在私家車領(lǐng)域，則還沒有涉足。

為了與換電站設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一對接，無疑就要求車企在研發(fā)初期階段就要針對換電路線進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到電動汽車的底盤、電池Pack的尺寸等標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，這簡直是強(qiáng)車企所難。車企不能將全部車型的底盤和電池Pack設(shè)計(jì)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，因?yàn)閷τ趶V大的C端用戶來說，他們的需求本來就是千差萬別的，而車企也只能通過多樣性來滿足市場的不同需求。

但對于B端市場上的出租車、網(wǎng)約車和分時租賃汽車來說，就另當(dāng)別論了。

三

截止到2017年末，中國共有140萬輛巡游出租車。這些出租車每天平均行駛里程可以達(dá)到400~500km，每年行駛里程高達(dá)10~15萬km，是一般私家車的10倍，這意味著每輛出租車所消耗的能源也是私家車的10倍。

就算是保守估算，這140萬輛出租車的油耗和排放，至少可以抵得上1000萬輛私家車的規(guī)模，如果算上各大平臺上私家網(wǎng)約車和分時租賃汽車，則這一數(shù)字應(yīng)該更大。

國家推廣新能源電動汽車的一大初衷就是節(jié)能降耗，降低排放污染。所以，在出租車行業(yè)推廣電動汽車的效果應(yīng)該更加顯著，因?yàn)槌鲎廛嚒耙砸划?dāng)十”。

我們算一筆賬就清楚明白了。根據(jù)交通部門公布的數(shù)據(jù)，汽油車平均碳排放是155g/km，中國境內(nèi)電動汽車的碳排放是110g/km（按照中國火電比例73%計(jì)算），隨著綠色能源比例提高，電動汽車的碳排放將進(jìn)一步降低（例如在核電比例達(dá)80%的法國，其電動汽車的碳排放就低至2g/km）。

汽油出租車一天行駛400公里，碳排放達(dá)到62kg，如果換成電動汽車，則這一天的碳排放是44kg，一年減少6.5噸的碳排放量。這只是1輛出租車，如果這個數(shù)字再乘以140萬，則是910萬噸。

910萬噸是什么概念，今天全球碳排放量前十的國家中，這個數(shù)字已然超過了排名靠后的五個國家（加拿大557萬噸、韓國592萬噸、沙特601萬噸、伊朗648萬噸、德國798萬噸）。

這是從國家層面，從出租車主的使用成本層面考慮，電動汽車也有很大的成本優(yōu)勢。最直接的就是燒油和用電成本的對比：以百公里油耗7升油，7元/升計(jì)算，400公里的油錢是196元；以百公里電耗15kWh，1.5元/kWh計(jì)算（公共充電樁電價較高），400公里的電錢是90元。

油改電，出租車主每個月增加3000元收入，何樂而不為？

其實(shí)深圳早在2010年，廈門在2015年，太原在2016年就開始規(guī)模化推廣使用電動出租車，但實(shí)際效果卻沒有想象中的美好。一來，電動出租車的實(shí)際使用體驗(yàn)并不好；二來是最關(guān)鍵的，出租車主的實(shí)際收入也沒有得到太明顯的提升。

歸根結(jié)底原因有兩點(diǎn)：一，充電效率太低，對于運(yùn)營車輛來說效率就意味著時間，時間就是金錢。由于每天行駛里程長，這些電動出租車需要頻繁充電（夏季一天2次，冬季一天3~4次），使用快充，單次也需要充電近1小時（通常在午飯和晚飯時集中充電，還需要排隊(duì)）。這2~4個小時充電時間，耽誤的都是出租車?yán)蛼赍X的時間。

二，由于頻繁地大功率充電，導(dǎo)致電池性能衰減很快，電池壽命大幅度縮短，雖然車企做出5年或80萬km的電池質(zhì)保，但是一來隨著電池衰減導(dǎo)致充電次數(shù)更加頻繁，二來更換電池又需要一周左右的時間，又耽誤了拉活掙錢。

所以綜合算下來，節(jié)省下來的電費(fèi)幾乎和受充電原因影響減少的運(yùn)營收入相當(dāng)，甚至有的出租車主反倒沒以前掙得多了。

這也是為什么電動出租車看似這么美好，卻在全國各個城市推廣不開的原因。

四

所以充電模式不行，就給了換電模式以市場機(jī)會。

首先，換電模式可以極大地提高能源補(bǔ)充的效率。

以目前運(yùn)營的換電站的實(shí)際效果來看，車輛從進(jìn)站到換電再到繳費(fèi)出站，整個換電流程已經(jīng)可以控制在5分鐘之內(nèi)，未來隨著相關(guān)技術(shù)的提升和設(shè)備自動化水平的升級，以及加入移動支付等更便捷的支付方式，整個流程可以縮短到2~3分鐘之內(nèi)，這基本上與燃油車進(jìn)站加油的效率相當(dāng)。

能源補(bǔ)充效率的對比：

加油：3分鐘加油60升，按車輛百公里油耗7升計(jì)算，可以行駛850km。加油的效率是280km/min。

充電：用40kW的充電樁充電1小時，按車輛百公里電耗15kWh計(jì)算，可以行駛266公里。則充電的效率為4.4km/min；用100kW的充電樁充電，則充電的效率為11.1km/min。

換電：3分鐘完成換電，按可以行使300km計(jì)算，則換電的效率為100km/min。

通過對比可以看出，換電的效率與加油比還存在著很大差距，但是和充電相比，優(yōu)勢卻也是相當(dāng)明顯的。

其次，在能源使用的成本方面也具有優(yōu)勢。

以北汽新能源在廣州、廈門投放的換電出租車為例，換電站的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是按行駛里程收費(fèi)（出租車在停在路邊的等待過程中，開空調(diào)等電器的用電不收費(fèi)，因?yàn)闆]有增加里程），價格為0.35元/km。

對比汽油車百公里油耗7升（實(shí)際上夏天開空調(diào)要達(dá)到8升），7元/升的油價計(jì)算出成本是0.49元/km。

以每年10萬km行駛里程計(jì)算，僅油費(fèi)就可節(jié)省出1.4萬元（且不算汽油車的維修保養(yǎng)成本）。以在廣州運(yùn)營的出租車為例，汽油車每天的加油成本在150元左右，而換電成本是100元。

北汽在廣州市區(qū)的5處交通主干道上建設(shè)了5座換電站，為在當(dāng)?shù)赝斗诺?00輛換電出租車服務(wù)，在實(shí)際運(yùn)營表現(xiàn)中，的確也存在為了去換電而空駛的狀況，但在出租車主可接受的范圍之內(nèi)（有的時候?yàn)榱巳ゼ佑驼炯佑?，也得空駛）?/p>

所以，換電出租車和汽油出租車對比，具備一定的運(yùn)營成本優(yōu)勢（以及更好的駕乘體驗(yàn)），與充電電動車對比，雖然能量補(bǔ)充的成本略高（換電0.35元/km，充電0.25元/km），但時間成本卻大大降低，從而大幅度提升了運(yùn)營效率。

另一方面，充電模式下對電池的能量密度和充電倍率性能的要求是不斷提高的，但是我們需要意識到，受材料屬性和電化學(xué)原理的制約，鋰電池的能量密度和充電倍率是不能無限制提升的。

而換電模式下對電池性能的要求反而沒有充電模式那么高，這也就決定了車企在采購電池的時候可以優(yōu)先考慮壽命長和性價比高的電池產(chǎn)品，例如磷酸鐵鋰和NCM111/523電池，這些電池不僅成本低，且因?yàn)榧夹g(shù)成熟，BMS和Pack的成本也低，可以有效降低整車的成本，有利于電動汽車的市場推廣，車價便宜了，出租車公司也更容易接受。

最后，實(shí)現(xiàn)能源補(bǔ)充效率和電池壽命的平衡。

無論是出租車還是網(wǎng)約車群體，對于營運(yùn)車輛的采購價格都是異常敏感的，而進(jìn)一步降低電動車成本，唯有從電池入手。

如果從電池的全生命周期來看的話，其成本構(gòu)成又分為制造成本和使用成本兩大部分，在制造成本既定的前提下，延長電池的使用壽命無疑就等同于降低了使用成本。

充電模式下追求充電倍率的提升，但是鋰電池的充電時間和電池壽命是一對無法調(diào)和的矛盾?？斐鋾铀黉囯姵氐膲勖p速度，這已被相關(guān)研究機(jī)構(gòu)通過試驗(yàn)所證明，以一塊40kWh的動力電池為例，恒定1C放電倍率之下，以20kW的充電功率0.5C的充電倍率充電（充電時間為140分鐘），電池充放電次數(shù)可以達(dá)到4000次；如果以40kW的充電功率1C的充電倍率充電，雖然充電時間可以縮短到70分鐘，但是這塊電池循環(huán)次數(shù)就會迅速縮短到1500次的水平。

這也正在快充模式下，電動出租車的使用體驗(yàn)不高的原因所在。

在換電模式下，換電站會將更換下來的動力電池，統(tǒng)一在專門的充電室內(nèi)恒溫、恒濕的環(huán)境下，以交流慢充的方式充電，而慢充是有著維護(hù)及重新均衡電池內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)之作用的，從而可以做到保證電池在低損耗的充電狀態(tài)下延長壽命的作用。

換電模式的電動汽車，在能源補(bǔ)充方面與燃油車相比有著先天的成本優(yōu)勢，與充電模式電動汽車相比又具備很高的效率優(yōu)勢，特別是在當(dāng)前充電基礎(chǔ)設(shè)施尚未完善以及快充技術(shù)尚未普及的情況下，這就決定了其非常適合用于出租車、網(wǎng)約車和分時租賃等共享出行市場。

換電模式前兩次嘗試的失敗，原因在于這種模式要求的汽車和電池設(shè)計(jì)和制造的標(biāo)準(zhǔn)化與乘用車市場消費(fèi)者的個性化需求的矛盾不可調(diào)和。這看似是一場永遠(yuǎn)都找不到答案的問題，但在今天，換電以出租車為切入點(diǎn)進(jìn)入到出行市場，以此獲得新生。

當(dāng)然，電動汽車市場的發(fā)展，換電相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步也是重要的前提條件。

五

換電模式得以在出租車市場重獲新生的原因正是在于，其根本滿足了運(yùn)營者在成本和效率兩方面的剛需。而車企也樂享其成，只需要生產(chǎn)少數(shù)幾款適合出租車的車型就可以獲得大量訂單。要知道，中國的出租車市場上，僅僅捷達(dá)、桑塔納和伊蘭特這三款車型，就占據(jù)了一半的市場份額。

所以在未來，以電動車替代燃油車，以換電模式替代加油模式，或?qū)⒃诔鲎廛囶I(lǐng)域掀起一場大變革 。

但這百萬輛級別的出租車市場，就會是換電模式的終局嗎？想必不是，因?yàn)橐源搜由扉_來的共享出行市場有著同樣的需求屬性，即對提升運(yùn)行效率和降低使用成本的要求將會越來越高。普華永道預(yù)測，未來15年內(nèi)，中國的共享出行市場將會以年均32%的增長率急速膨脹。在萬億美元級別的市場需求下，將會催生出一批適合共享出行的車輛。滴滴程維甚至認(rèn)為，理論上未來將會有一半的汽車會為共享出行的需求而設(shè)計(jì)。

能夠很好滿足出行市場成本和效率需求的換電模式，將會在其中占據(jù)一席之地。

更廣闊的市場空間還有商用車市場，未來電動商用車因?yàn)榕鋫淞顺笕萘康碾姵亟M，在充電等相關(guān)技術(shù)沒有取得突破時充電時間長將成為其很大的制約因素，而能夠解決充電時間問題的超充技術(shù)，又解決不了電池壽命縮短的問題，而至少目前看來換電依舊是解決這些問題的最佳方案。

所以有分析稱，特斯拉研究換電技術(shù)的意義在于，這項(xiàng)技術(shù)在未來或許更適合于在電動卡車和電動客車上應(yīng)用。

最后，未來一定數(shù)量的換電站形成網(wǎng)絡(luò)之后，換電將成為能源互聯(lián)網(wǎng)中不可或缺的重要組成部分。

由于電池的使用周期內(nèi)都是在換電站內(nèi)，換電站運(yùn)營平臺很容易構(gòu)建一個專屬的電池大數(shù)據(jù)平臺，通過大數(shù)據(jù)平臺可以采集到幾乎所有的電池核心參數(shù)數(shù)據(jù)，并且覆蓋整個電池的使用周期，就能夠?yàn)檐囉煤拖乱徊降奶荽卫锰岢鰷?zhǔn)確建議。

在換電模式下，通過充電管理，可實(shí)現(xiàn)電池的統(tǒng)一調(diào)度和監(jiān)控，比如說預(yù)判故障、提前維護(hù)，對于出現(xiàn)異常問題的電池及時處理。

規(guī)?；碾姵乜勺鳛榫薮蟮膬δ軉卧?，有效地參與負(fù)荷管理和系統(tǒng)調(diào)峰，提高電網(wǎng)負(fù)荷率，最大限度地減少諧波污染等對電網(wǎng)的不利影響，起到為電網(wǎng)削峰填谷和能源消納的作用。?

（責(zé)任編輯：段希意）

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