換電模式是將新能源汽車的電池進行更換，以滿足車主的續航需求，是一種將車和電池分離進行補能的模式。不同于充電樁充電模式，換電模式可以大大節省車主的補能時間。在安全性方面，換電相比充電具有一定的優勢。此外，換電模式也可有效緩解電網負荷。
◎實習記者 楊思晨
據公安部統計，截至2022年6月底，我國新能源汽車保有量達1001萬輛。據測算，到“十四五”末，我國新能源汽車保有量將超出2000萬輛。隨著新能源汽車保有量的逐步提升，僅用充電手段已經難以滿足新能源汽車市場的補能需求，換電模式將成為新能源汽車補能方式的新賽道。
目前，我國新能源汽車換電模式發展情況如何？加快換電體系建設是否能有效緩解新能源汽車充電不均衡的問題？科技日報記者就此采訪了多位專家。
換電模式處于“初露頭角”階段
不同于以往的整車充電模式，換電模式是將新能源汽車的電池進行更換，以滿足車主的續航需求，是一種將車和電池分離進行補能的模式。
目前換電技術路線主要分為兩種：一種是整包換電，即將汽車底部的電池包整體更換，不同車型的電池包的標準不同；另一種則是分箱換電，即設計標準化、可拆卸的動力電池箱，并根據不同車型的需求，在車輛底部布置不同數量的動力電池箱，換電時只需更換動力電池箱即可。
近年來，換電模式作為新能源汽車的一種新的補能方式，不僅廣泛地吸引了業界的關注，還得到了國家政策的大力支持。
2020年《政府工作報告》，明確將換電站納入我國新基建項目范疇。同年10月，國務院辦公廳發布的《關于印發新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》，明確鼓勵開展換電模式推廣應用。2021年《政府工作報告》再次提出，要增加停車場、充電樁、換電站等設施，加快建設動力電池回收利用體系。今年1月，國家發改委等部門聯合印發了《關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》，進一步提出要加快換電模式推廣應用，加強充換電技術創新與標準支撐，優化提升共享換電服務，提升換電模式的安全性、可靠性與經濟性。
據艾瑞咨詢發布的《中國新能源汽車換電市場研究報告》顯示，截至2021年底，中國已建成新能源汽車換電站約1406座，同比增長1.5倍，預計到2025年國內換電站總數將超3萬座。換電模式正處于“初露頭角”的階段。
“目前的換電模式才剛剛起步，未來還有很大的發展空間。”中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟信息部主任仝宗旗指出。一系列政策的出臺，讓行業和企業對換電模式更加關注，換電市場的發展潛力巨大。
換電模式比充電模式更快更安全
不同于充電樁充電模式，換電模式可以大大節省車主的補能時間。如果使用充電樁，最快需要半個小時才能給汽車充滿電，而進行換電只需幾分鐘。“補能時間短是換電模式最突出的優勢，而且快速補能讓新能源汽車的使用更方便靈活，也就是可以根據行駛距離的長短，選擇不同容量的電池。”中國電力企業聯合會副秘書長劉永東告訴科技日報記者，換電模式可以節約更多的時間成本，避免了長時間充電帶來的困擾，從而一定程度上解決了新能源汽車的里程焦慮。
在安全性方面，換電相比充電具有一定的優勢。新能源汽車在使用過程中時常會有過充過放的情況，這會對動力電池造成傷害，進而導致電池容量的衰減。“換電站會對電池進行集中的專業充放電管理，相比個人充電方式，安全性更好。”劉永東指出。
此外，換電模式也可有效緩解電網負荷。隨著新能源汽車的進一步增多，數量眾多的新能源
汽車同時充電將會對城市電網造成巨大威脅，而換電站則可以利用其自身優勢，有效減少集中充電給電網帶來的負荷。
除了上述優勢外，換電模式還解決了私家車用戶面臨的“無樁可用”的尷尬局面。在固定車位資源和土地資源稀缺的一線城市，新能源車主一定程度上會遇到無法安裝充電樁或是沒有屬于自己的固定充電樁可用的難題，這時換電模式作為一種輔助補能方式可以有效解決充電問題。
想實現大規模應用還得邁過這些“坎”
雖然換電模式具有各種優勢，但從經濟投入方面來說，換電站建設投入、電池成本等遠遠高于充電樁建設，這使得其商業化運營面臨許多挑戰。
據了解，換電站的建設費用相當于充電站建設費用的3倍左右，其固定建造成本與充電站一樣，需要土地資源、充電設施、充(換)電車位等，但不同于充電站，換電站還需要購買周轉電池、換電設備、電池檢測設備等，還需要有用于存放電池的專門倉庫等額外條件。
不僅如此，想要實現換電的大規模應用，車載電池標準也需要進行統一。這種統一會導致電池成本的升高。另外，換電模式所面臨的最大挑戰是電池的標準化難以實現。劉永東認為，品牌、車型及性能是消費者購買私家車首先需要考慮的因素，如果統一電池標準，車的差異化可能會降低，影響消費者的購買，這也是造成電池標準難以統一的原因。“而商用車‘千車一面’屬于常態，因此換電可以先在商用車領域推廣。”劉永東說。
“換電在私家車領域瞄準的主要是對價格不敏感、對時間要求高的用戶。”仝宗旗指出，目前只有部分私家車車主會選擇換電模式，多數還是以充電樁充電為主。
充、換電協同發展或為未來趨勢
換電市場雖然已經進入了爆發式的增長期，但面對電池標準化不統一、換電站建設成本高昂等諸多痛點，接下來應該如何發展？
當前我國新能源汽車型號種類眾多，而動力電池包的標準化程度很低，嚴重制約著換電模式規模化發展及應用，需要國家在標準化方面給予政策支持并聯合業界制定相關標準，將動力電池的容量、能量、電壓、材料、尺寸、安裝位置、接口標準做到統一。這個過程，需要電池廠商、車企、換電運營商等相關產業鏈上下游企業的積極配合，有效推動電池的標準化建設，并在換電以及長期使用電池的過程中，保證其安全性。
加大換電站的投入力度也至關重要。例如，可以實施部分補貼政策、改善換電站建設的條件、推動儲能和動力電池檢測一體站建設等。“換電站建設由于涉及的主管部門較多，多部門間的協同配合尤為重要。”仝宗旗指出，換電模式可持續發展，需要多方力量合作，共同推進。此外，還應重視換電站的選址。核心的選址邏輯是要方便用戶的日常補能需求，提升車主便利度。合理的選址不但有助于換電模式的推廣，還能幫助換電站維持商業化的運營模式。
值得一提的是，按照不同的使用場景，為新能源汽車選擇配置不同的充電、換電方式，是解決其補能問題的最優解。目前，新能源汽車充電仍面臨著諸多挑戰，充電樁的“冷熱不均”、高峰時充電難、部分地區存在“僵尸樁”等問題成為新能源汽車補能的痛點。僅僅依靠換電，并不能一勞永逸地解決新能源汽車的補能問題。劉永東指出，僅僅依靠換電并非是完全解決“充電焦慮”最有效的方式。充電、換電協同發展，在家用領域以充電模式為主，商用領域以換電模式為主，可能才是未來的大勢所趨。