除了北汽新能源、力帆等自主品牌自去年以來的主推外，今年上海車展期間，包括蔚來、奇點汽車在內的不少新造車公司，也均表示會在旗下量產產品中搭載換電技術。目前，蔚來位于武漢的換電相關研發項目已悄然展開。一時間，換電模式又被推上了風口。

 

         事實上，由于存在先天優勢，既能夠有效降低電池成本高昂對整車售價的影響，又能以最快的方式解決電動車續航能力瓶頸問題，因此業內關于換電模式的探討和嘗試從未間斷。

 

         然而，嘗試大多失敗。最典型的例子莫過于Better Place在中國市場深耕三年最終鎩羽而歸宣告破產，以及特斯拉在全球探索兩年之后正式宣布放棄換電業務。

 

         那么，換電模式的技術和商業瓶頸到底在哪？為了系統回答這一問題，車云與幾位相關工程師進行了交流，試圖從“車輛本身”和“車外環境”兩個維度做出解答。想要真正做好換電模式，究竟有哪些難點？新興車企想在這方面有所突破，又需要注意些什么？

 

 

         換電模式之于“車輛本身”

 

         在過去關于換電模式的討論中，業內人士關注的焦點往往集中在商業模式層面，因此本文首先從過去很少涉及的車輛本身出發，從技術角度出發，談幾點換電模式可能遇到的產品問題。

 

         1、連接問題

 

         更換電池過程中，必然涉及的問題是電池作為部件與車輛“母體”的連接。

 

         首先必須指出的是，電池本身與車輛的連接非常復雜，在未來水冷逐漸成為趨勢的前提下，連接即涉及“電”，又涉及“水”。前者指電信號的連接，包括強電和弱電，每塊電池上的每個信號控制都需要連接；后者指水冷系統進水管和出水管的連接，一樣涉及每塊電池。因此，在換電模式實現的過程中，每次更換電池，綜合連接復雜性可想而知，這對產品前期設計精度和強度，以及后期操作的技術都提出了極高的要求。

 

         需要注意的是，作為一款整車產品，換電模式還必須要考慮工況，即車輛需長時間行駛，除了鋪裝路面外，還需要面對顛簸路段，對于純電動SUV來說更是如此。在車輛顛簸的過程中，車身本身會發生一定的形變，這時候對電池連接的匹配度和強度考驗更大。

 

         之所以把連接這一點放在第一個寫，因為這直接關乎安全。要知道，假設換電過程導致某個高壓觸頭不能保持長期穩定的工況，甚至因為精度問題導致接觸不良進而引發電阻增大燒蝕，后果非常嚴重。

 

         2、位置問題

 

         目前純電動車的電池設計位置主要有放置在車輛前后艙和底盤平鋪兩種，前者存在一定的碰撞安全隱患，因此后者越來越成為主流，也就是類似特斯拉Model S和Model X的設計方式，電池包被包裹平鋪在底盤中央位置，一方面有利于整車重量均勻分布，一方面有利于碰撞安全性。

 

         不過，如果從換電模式來考慮問題的話，電池組包裹在底盤中央，勢必帶來更換的復雜性和難度，必須依托于專業的支撐設備將車輛撐起，并花費更多的時間進行更換操作過程。目前國內一些自主品牌的換電模式，主要是因為車輛的電池位置車輛前后艙，更換時無需抬車，因此相對容易操作。

 

         綜合來看，換電模式對整車電池位置的設計提出了新的要求，如何在保證安全性的前提下，同時滿足換電操作的便捷性，而不是單純的盡可能將電池放置在車輛外部便于更換的地方。

 

         3、損耗問題

 

         目前有一種聲音認為，換電模式不單指整塊電池包的更換，也可以對電池包進行切割，更換時只更換電池包的一部分電池組，從而達到快速補充電量的目的。這種方式被稱為部分換電。

 

         然而，在工程師看來，部分換電的方式除了連接問題外，還需考慮電池衰退和損耗的問題。具體而言，如果車輛上一部分電池是始終跟車走的“老電池”，一部分是頻繁充放電的“新電池”，電池的損耗速度完全不同，效能低的電池會影響效能高的電池，這遵循“木桶原理”。

 

         換電模式之于“車輛以外”

 

         談完了車輛本身需要面對的幾點問題后，一些車輛以外，換電模式面臨的大環境問題也不得不提。具體說幾點：

 

         1、價格問題

 

         這里所說的價格因素主要指兩個方面：第一是B端投資層面；第二是C端使用層面。

 

         關于投資，換電站基礎設施的投資可謂巨大，不僅僅需要換電設備的配套研發、投產、配套，更需要大量的電池籌備，這里的綜合硬件成本可想而知。從數據看，Better Place從2007年開始直到13年宣布破產，前后燒了8億美金，最終破產的一個重要原因就是資金投入量太大，入不敷出。

 

         關于使用，換電站和充電站不同，換電需要配套人工，按照正常的模式而言，對用戶來說就必須付出額外的成本。以特斯拉為例，當時其換電服務需要車主額外支付換電的服務費用，在60-80美金之間，但其超級充電站是免費的，充電時間也不算太長。這一對比下，用戶往往也會拋棄換電模式。

 

         2、標準問題

 

         硬件上除了換電站的投入成本外，最大的問題在于電池的標準：一方面各個企業的電動車技術標準不同，電池標準也千差萬別；另一方面車企普遍不愿意共享技術標準，使得換電為主的模式在超出一個車企范圍之外就根本無法實際運行。此外，不同的電池標準，也導致換電運營商與汽車生產商合作困難。

 

         依舊以Better Place舉例，其在發展的幾年時間內，只敲定了雷諾一家合作伙伴，特斯拉雖然曾多次呼吁車企聯合，但結果是幾乎沒有車企與其簽訂實際合作協議。

 

         3、使用場景問題

 

         這是一個很有意思的話題，作為一般車主來說，究竟是傾向于充電還是換電模式？

 

         當然，換電模式無疑在一些特定的使用場景很有作用，例如出租車、公交車等，這些行業用車對時間和便捷度的要求極高，且車型相對單一，路況相對固定，也比較便于形成換電模式提供動力電池以及車輛使用、維保一體化解決方案。

 

         不過，如果是普通用戶，家中有充電樁，且常去的環境中超級充電樁很充裕，那么其是否會使用換電模式，這是一個問題。特斯拉CEO馬斯克曾說，其之所以推出換電，是為了試驗人們是否會使用這一模式，但在用戶用腳投票后，特斯拉認為“這一模式價值不大”。

 

         在車云看來，如果真正做到便捷性和安全性，換電模式的需求空間會存在，就好像人們需求選擇不同的出行方式一樣，有私家車的同時，也需要打出租車，需要騎自行車，在電動車的使用過程中，不論是充電還是換電，都將解決用戶在特定使用場景的特定需求。因此，如何解決換電過程中可能出現的技術問題，并將其友好的投入商用，這才是問題的核心，也是新興車企試圖主打這一模式過程中，必須解決的問題。