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随着新能源汽车的快速发展和国家政策的支持，电动汽车换电行业有望在“十四五”期间实现跨越式增长。

据预测，到2025年，换电汽车的销量将超过280万辆乘用车，换电商用车的销量将达到50万辆。对应765亿的市场规模，配套电池需求约55gwh，对应388亿的规模，对应2168亿的电力收入，总产业链规模约3000亿。

 

 

电动汽车换电模式概述

电动汽车换电模式是指通过集中充电站对大量电池进行集中存储、集中充电和统一分配。在电池配送站，进行电动汽车的换电服务，或将电池充电、物流部署和换电服务整合在一起。

电动汽车换电模式的本质是挖掘动力电池的全生命周期价值，实现企业和消费者利益的再分配。

从新能源汽车技术的发展来看，目前新能源汽车的“充电+电动汽车换电+车电分离销售”模式已经成熟，新的电动汽车电池可以购买、租赁或交换。

目前，新能源汽车的电动汽车换电应用在私人端、运营车端和商用车端都有很好的应用。它可以充分解决运营车辆和商用车日均里程高、对补能效率要求高的问题，弥补充电桩的不足。

 

 

充电和交换模式的比较

与充电模式相比，电动汽车换电模式的关键优势在于其能量补充效率高，大大缩短了能量补充时间。

电动汽车换电模式在降低车企成本、延长电池使用寿命、削峰填谷等方面也有很大优势。

运营车辆可节省约80元/天或2.4万元/年，重型卡车可节省约150元/天和4.5万元/年，这对有运营成本压力的出租车和商用车更友好。

在电动汽车换电模式下，电池维护成本较低，交换站的土地面积较小，报废电池的回收率也有所提高。

 

 

电池由专业人员控制和管理，使电动汽车电池寿命延长30%-60%；充分利用低谷充电和高峰放电，减少电动汽车电池损耗，提高盈利能力；从动力电池回收的角度来看，退役电池整包的梯级利用技术：为储能系统的运行奠定基础。

然而，电动汽车换电模式的缺点不容忽视。换电站的初始投资成本很高。除了土地、人力和购买电动汽车电池交换设备的成本外，换电站的建设还需要巨大的电池存储成本、电池充电和电力成本。

同时，与充电模式相比，换电站的后期运营成本较高。充电站几乎可以无人值守，业主可以操作充电桩进行充电，其运营成本相对较低。

换电站设备的操作和维护，动力电池的统一充电、存储和部署都需要一定数量的工人。因此，电动汽车换电站的后期运行成本高于充电站的后期运营成本。

 

 

集中充电模式和充电交换模式

集中充电模式是指集中存储、集中充电和大量电池通过集中充电站统一分配，并在电池分配站提供电动汽车的电池更换服务。

充电和交换模式是指以电动汽车电池交换站为载体。交换站同时具有电池更换和电池充电功能。电站包括供电系统、充电系统、电池更换系统、监控系统、电池检测和维护管理。

目前，市场上使用的电池更换方式大多是充电站模式。

 

主流电动汽车电池更换方法

目前，市场上电动汽车电池的主流更换方式有底盘电池更换、侧面电池更换和分线盒电池更换。蔚来的电动汽车电池交换型号使用底盘交换来更换电池，时控电气有限公司的电池更换模式采用侧电池更换的方法来更换电池。力帆汽车的电池更换模式采用分箱电池更换的方式来更换电池。

 

电动汽车换电产业链

电动汽车换电产业链主要由上游换电站、中游汽车制造商和运营商以及下游终端消费组成。

 

换电产业链上游换电站

上游交换站主要由三部分组成：快速交换系统、充电系统和动力电池。

 

 

快速更换系统

 

车辆端的电动汽车换电系统由机械连接部件、机械锁定部件和电动汽车电池更换电池盒组成。锁定和解锁平台可以实现车辆和电池更换的锁定和解锁功能，码垛机用于更换和运输电池，锁定连杆组件可以自动实现动力电池与车身的锁定和分离。

快速更换电气连接器、液冷连接器和水连接器主要用于连接。主要形式分为并联和垂直变电连接。制造商包括四川永贵、上海电霸、安费诺等。快速更换系统的主要制造商包括深圳精智、博中精密、勃朗特、科达智能、EAST和山东威达。

其中，山东威达是钻夹头行业的全球领先企业，在电动工具领域拥有全球高端客户群。未来，它有望将业务扩展到其他部署了电动汽车换电站的客户。其控股子公司昆山斯沃普也参与了蔚来的研发和第二代电动汽车换电站的测试过程。

 

 

博中精工于2020年10月加入东风汽车“换电联盟”，计划为整个产业链的方方面面提供自动化设备，包括后期换电的运维。

 

充电系统

 

换电站的充电系统主要通过集中充电和交流慢速充电的方式对更换的电池进行充电。

在充电系统中，电池盒设计技术对环境控制、安全保护、锁定和快速解锁技术有很高的要求。

目前，充电模块供应商包括泰坦、通合、华为等，充电功率为10KW-60KW，充电电压为200V-500V。

 

动力电池

 

电动汽车换电模式意味着“汽车动力”的分离，一辆车和一个电池将变成一辆车带多个电池，电池有望迎来增量需求。增加电池使用量，促进电池的梯级利用和循环利用。

低成本、长周期的磷酸铁锂电池市场更适合与原始设备制造商密切合作。拥有卓越技术和规模的领先公司具有超强优势。宁德时代、欣旺达和华鼎电池已进入电动汽车电池交换领域，并计划提前部署市场。

然而，长期以来，中国电动汽车公司已经独立部署了电动汽车换电站，仍处于自我探索阶段。由于对技术路线的理解不同，更换电池组的通用性也存在差异，而且他们掌握的电池技术也不同，动力电池标准尚未统一，电动汽车换电模式下的电池标准化是一个值得探索和改进的方向。

 

电动汽车换电产业链中游电动汽车换电站的建设与运营

 

换电站的建设和运营对资金需求较大，对电池投资、停车位选择、接线改造和运营管理等都有很强的要求。

根据中国充电联盟的数据，目前中国有三家公司在运营换电站：奥动新能源、蔚来和杭州柏坦科技。

截至2021年10月，奥动的所有权为56.08%，威来34.07%，杭州伯坦9.85%。

目前，在电动汽车换电领域占比最大的奥动计划在五年内完成10000个电动汽车换电站的建设。国家电网、蔚来、国家电力投资公司、中石化、协鑫能科等都计划在“十四五”期间建设4000多个充电换电站。

根据蔚来的NIO Power 2025电池更换站布局规划，2021完成的目标站总数从500个增加到700多个。2023年，将建成“五纵三横四大都市圈”的高速换电网络。

 

 

从2022年到2025年，蔚来每年将在中国市场新增600个电动汽车换电站，将蔚来用户90%的住宅变成发电区住宅。到2025年底，全球蔚来换电站的总数将超过4000个，其中中国以外的市场约有1000个。

东风、蔚来、奥动、北汽、长安、上汽、吉利等新能源汽车制造商将从2022年起加大电动汽车换电的推广力度。

北汽已经推出了一系列成熟的电池换购车型，上汽、广汽、一汽、吉利等主机厂正在积极开发电池换购机型，其中一些已经量产。

上汽荣威Ei5和吉利嘉吉电动车将开始量产；一汽Bestune NAT电动汽车和一汽红旗E111电动汽车将开始批量生产。

东风计划建设6个标准电动汽车换电站，50个快递站，投入2000个电动汽车换电站；蔚来实现每天建设1个电动汽车电池换电站；吉利的注册子公司亿易换购已经签署了1000个电动汽车电池换电站的合同。

 

电动汽车换电站产业链的下游主要是新能源汽车的用户。目前，中国的电动汽车电池换电模式仍处于行业发展的早期阶段。中国大多数换电站的中游运营商主要开发2B服务，如公交车、出租车、网约车和重型卡车。一些电池交换运营商也在逐步将业务扩展到C端用户。

2021年11月1日，国家标准《电动汽车互换安全要求》正式实施。本标准于4月由国家市场监管总局批准发布。通用国家行业标准。

本标准有助于提高使用电动汽车电池交换技术的电动汽车在机械强度、电气安全性、环境适应性等方面的安全水平。

它解决了电动汽车电池换电模式没有标准的紧迫问题，有助于指导汽车公司的产品研发，提高电动汽车电池更换电动汽车的安全性，支持新能源汽车产业的高质量发展。

 

 

从目前的时间节点来看，换电行业有两个环节值得特别关注：

一是换电设备将首先从电动汽车换电站计划的实施开始。二是随着市场对电动汽车电池互换模式的认可和电动汽车电池调换模式的增加，电动汽车换电站的运营市场空间将迅速增加。

电动汽车换电站的运营预计将专注于2B（商用车、运营车），同时为高端2C市场提供服务，以实现盈利。产业链整合后，经济效益将得到充分利用，上下游环节将探索形成完整的生态网络。