新能源的三大流派：换电、充电、氢燃料，到底哪一个会是未来？

首先，这是一个交流贴。每个人都可以发表自己有理论支持的见解，请勿互相攻击观点，也请回答的朋友提出相对的科学论据。
1.对于亚洲国家也将是最大的市场而言，每家安装充电桩不现实。现阶段电动车数量还没有爆发，电池技术近10年都不会达到充电5分钟真实续航500km以上（不要听某些厂商吹牛，现阶段科学在此领域就是无法突破）所以到底如何才能解决里程焦虑问题？
2.蔚来的换电技术我是比较看好的，最大的问题就是换电标准如何统一？ 现阶段蔚来只对自己的车型建换电站是否会有些浪费？
3. 中石化作为国有企业，为何还要发展加氢站？ 氢燃料的未来应用会是哪些场景？
感谢分享

这个话题，乘用车与商用车要分开来看。
一、乘用车：充电逐渐成熟，换电拼死一搏

首先，充电基本设施一直在稳步发展，多层次的充电方式满足不同场景。每个场景均存在一些问题，但改进的路径是清晰的：

• 家用慢充：无论充电换电，家用慢充都是最主要的补能方式。从古老的3.3kW到如今主流的7.7kW，将来可能还会有11kW-20kW的三相交流慢充甚至无线充电。从小区整体来看，未来需要有序充电、公共电桩等方式来解决配电额度问题。
  
• 商场慢充：大型商场停车场逐渐开始有充电桩，多为7.7kW慢充；品牌的超充桩也在这里建设，功率可达80-150kW。实际上，这种停车2-4小时的场景，慢充太慢，快充太快（建设成本高，需要提前挪车），最适合的应该是20kW的「中速充电」。
  
• 目的地慢充：度假酒店的慢充，现在普及的还比较少，实际上非常实用必要。不必快充，慢充即可。
  
• 城市快充： 没有家用充电桩的话，城市快充就成了主要的补能方式。一般建于商场停车场或专用停车场，很多品牌专属桩也属于此形式。
  
• 高速快充： 这是目前最薄弱的环节，高速上建桩比较困难（牵扯单位比较多）、旺季淡季的客流量差异也大，盈利困难。特斯拉、小鹏等头部新势力也在发力超快充。
  

可以看到，从补能方式的角度来讲，换电模式在场景4与5的优势很大，但场景1、2、3并没有什么优势。
总体来说，就算没人发展换电了，仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题。换电起步比较晚，要想占据一席之地，就需要有不可替代的优势。
1. 换电难并不等于蔚来难

私家乘用车领域，说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博，并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观，以换电为核心的服务也成为品牌优势之一，可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度。
但是，蔚来的换电只能给蔚来车主来用，虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的，但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。
这既有商业竞争上的考虑，也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小，所以ES8、ES6、ET7都是大车，ET5算是中等尺寸的车但是很宽，这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格，其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗？
所以，蔚来换电成功≠换电模式崛起。
2. 蔚来换电有可能服务于全行业吗

中石化与蔚来展开了合作，一年合作建立了175年换电站，可以说双方都是真金白银的投入。
显然，中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的，而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油，也能充电、换电、加氢，以确保自己在中国双碳战略中不掉队。
但是，怎么才能将蔚来换电推广给全行业？ 在推广过程中，中石化与蔚来分别扮演什么角色？ 这一切变数很大，我们不好估计。站在今天这个时间点，我们只能说：蔚来换电成功≠换电模式崛起。


3. 换电的根本优势是什么？

提起换电优势，我们想的是场景4与5的便利：就像加油一样的3分钟换电，比充电1小时方便多了。此外，还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低。
实际上，这点优势超快充也能实现，比如即将发布的小鹏G9，基于800V平台可以实现5分钟充200公里。实际上，充电功率达到400kW这个水平之后，换电/充电是3分钟还是10分钟，对消费者并没有什么区别了，除非你正在跑F1。


480kW对电网的冲击是很大的，这点劣势怎么破？ 自建储能可以破：储能电池平时充电就行，这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。


所以，将目光往未来看个两三年，补能速度并不是换电的根本优势。如果只关注补能速度，就会觉得换电没有前途，超充一统江湖。
换电的根本优势是什么呢？ 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。


宁德换电的主要意义在于「可掰开可组合」。
为什么说「可掰开可组合」非常重要，因为它指出了电动汽车的一个根本问题：一个80度电的长续航电动车，其中前26度是高频使用的电，中间26度是低频使用的电，后26度是应急使用的电。
从消费者的角度来讲，前26度最值钱，但后52度又不得不买。从产品角度来讲，虽然大部分情况下使用的是前26/52度电，但26度电池的重量每时每刻都在承担着。
总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义：

• 消费者角度：只需要花一半的电池钱，就可以满足日常短途通勤+偶尔长途自驾的全部需求。
  
• 行业角度：车重降低20%，相当于碳减排20%，这么大的收益，光从电机效率上是扣不回来的；降低了全行业的锂资源消耗，促进行业健康发展。
  

这才是换电模式的根本意义，也是充电模式不可能实现的效果。
4. 换电的根本劣势是什么？

考虑换电的根本劣势，我们需要做一个思想试验： 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了，那是不是所有车企都会选择兼容呢？
你的回答也许是肯定的。因为兼容了「巧克力换电块」，就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本，这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来，如果不兼容的话，可能就卖不出去了。
我们不只能看到好处，还要看到代价：无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术。
总体来说，就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品，因而不适用于头部车企。必须指出的是，所谓的极致是相对而言的，「巧克力电池包」的技术本身并不差，只是不极致：

• 能量密度高：在可掰开、可灵活组合的前提下，能量密度高达160Wh/kg、体积能量密度高达325Wh/L，性能表现非常优秀！—— 可以查一下，2022年的一些电动车能量密度还不到160Wh/kg。
  
• CTP技术：能实现这么高的能量密度，离不开宁德时代的CTP(Cell to Pack)技术 —— 电芯直接组成电池包，省去了模组(Module)这一步。
  
• 无线BMS技术：这项前沿技术使换电块外部只有高压正负接口，提高插拔部件的可靠性。另外一家用上无线BMS技术的就是凯迪拉克Lyriq，但不像「巧克力换电块」可以把这项技术的优势发挥得这么彻底。
  

还有一个额外的代价，目前还没显现出来：选择了换电，就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。



特斯拉 Structure Battery

所以我们可以看到，就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了，也不可能一统江湖。那时候的电动车，会呈现两极分化的趋势：

• 追求极致的集成化：采用「底盘电池一体化」技术，降低车重、提升空间利用率、降低成本，打造极致的车型。因为电池包比较贵，所以相对来说更适合做中高端车型。
  
• 追求极致的灵活性：采用宁德时代的「巧克力换电块」，平时只装一块电池，长途装三块电池，既省钱又灵活，换电也方便，追求极致的经济性，相对来说更适合做平价家用车型。
  

注意，以上这种假设，是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步，而且在to C领域也没有成功的经验，未来能不能搞成功还很难讲。
如果搞不成的话，将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀，网约车出租车换电有一席之地，其它私家电动车全部充电模式。所以说：充电逐渐成熟，换电拼死一搏。
二、商用车：重卡虽少但重要，氢能与换电在角逐

商用的种类特别多，微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外，其它几种类型的电动化路线都很显然：纯电+充电。


从绝对数量上来说，重卡也不多，但不可轻视：商用车碳排放占所有车的64.6%，而重卡占商用车83.5%。也就是说，这1000多万辆重卡的碳排放，比所有轿车SUV加起来还多！
解决了重卡的新能源问题，就建成了汽车电动化的半壁江山啊。


重卡的充电模式存在难以解决的难题：

• 充电时间：乘用车90%的时间都是闲置的，大部分情况下搁家里慢慢充就行；商用客车、轻卡也不需要24小时连轴跑。重卡不行，一般是两班倒不停地开，要是充个10小时的电，相当于运力减一半，划不来啊！麦肯锡出过一个报告，说德国纯电重卡充电比换电好，主要是国情不一样，他们国土面积小，重卡不是两班倒。
  

清研华科新能源研究院：麦肯锡：充电更适合电动卡车？

• 大电池占用运力、成本高：电动乘用车2吨重，坐人载货最多400公斤；重卡不一样，装个几十吨货拉走，这就需要超级大的电池。但电池本身也重，占用运气，赚钱效率又低了；电池也贵，初期成本高，也更难赚钱。
  
• 路线固定：重卡一般就在干线上跑，不进城市，所以这降低了对加氢站、换电站的选址要求。
  

考虑到锂电技术再有大突破很困难，所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。换个角度，氢能和燃油的属性相似，就凭这一点，锂电池是很难追上能量密度的，这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地：
理论上，电池能量密度超过汽油，充电速度超过加油，存在这种可能性吗，限制哪里呢？氢燃料电池立于不败之地，换电重卡能吃掉多少份额，要看它在十四五规划的五年间都取得多大进展了。


从这个意义上来说，氢能与纯电之争，主要只体现在重卡领域了。
有人说特斯拉Semitruck满载36吨的续航800公里，充电30分钟可以600公里。这听起来也很不错，为啥咱们不走这个路线呢？关于这个问题，我还没仔细研究，大体估摸着应该是成本、安全性、充电电网冲击待方面存在困难。有空再研究吧！本文就不展开了。
小结

• 乘用车领域：充电技术逐渐完善，立于不败之地；蔚来换电只是企业行为，难以拓展为全行业；宁德换电对行业有意义，但起步较晚能否做成需要观察。
  
• 商用车领域：聚焦到重卡领域，充电重卡存在困难，氢能重卡立于不败之地，换电重卡在未来5年努力发展，争取份额。
  

这个题目主要是纯电动和燃料电池的博弈。
燃料电池这个事，在乘用车里面，目前还在做的主要包括丰田（带着宝马）、本田（和通用合作）和现代，总体来看还存在销售的是三台车，总量一年在2万左右。现在哪怕是加氢站要建设，也是进度比较慢，这块能不能管好，需要很长时间尝试。
纯电动里面，换电和充电的方向，无非是补能这块做超快充还是换电。我的理解，目前换电的模式，还是在2B车辆或者是蔚来这样的单一企业能走得通，看宁德时代后续能不能走通。



图1 换电模式的参与者

其实所有的企业，可以通过整个的数据和算法、模型的智能系统，精准地规划城市的充电站，提升商业的可持续性的同时，也能提升用户充电的可触达性，提升用户的充电满意度。随着车主能安装私有充电桩渗透范围的提升是在逐步下降的，过渡到纯电动汽车的销售，这个基础设施就需要基于沿途的快速充电站来解决，要提高效率只有通过提升功率和周转率的方法实现（加油站成功的模式）。



▲图2. 电动汽车发展到后期的快充桩一定是瓶颈

在高速能建立“十纵十横两环”的高速公路的快充网络，到2025年希望36条的国家级高速全部接入，可以覆盖90%的里程。对于京津冀、长三角、大湾区和川渝四大都市圈城际打通，真正消除用户沿途的充电焦虑。
这个过程，其实是企业对于用户充电焦虑解决的承诺。从2021年的实践来看，在电动汽车存量继续增加的情况下，高速是用户的刚需场景，这是电动汽车从城市内使用到拓展的多场景使用去完全替代油车，而高速基础设施建设上，超级快充网络是解决这一痛点的核心利器。



▲图3. 不同充电设施的供给

新能源汽车渗透率的问题，消费者关注度、供给侧满足度和充电侧满足度，我的理解这是一个稳态的数据，逻辑上也可以理解为：
● 购买决策
新能源汽车渗透率（购买决策）=油价指数（油车使用性价比作为反向指标）*新能源车价指数（降价速度）
● 使用决策
新能源汽车渗透率（使用册）=消费者关注度（爆款车型）*供给侧满足度（爆款车型性价比）*充电侧满足度（家用充电和快充布局）
走到这一步，不管是油价波动或者是整个大环境不变，新能源汽车的可持续性就有了保障。



▲图4. 新能源汽车的中长期发展

目前主流的直流快充桩——特来电、国家电网、星星充电和云快充都整合了很多充电桩，但是确实由于这些桩需要和使用强绑定。



▲图4. 中国电动汽车使用的充电电量分析

目前主要的电量使用围绕2B的车辆，2C领域汽车企业主导的开迈斯的5655根、蔚来的3536根和特斯拉的2492根从数据上是不太够看的。



▲图5. 高速充电网络

所以后补贴时代，充电网络的建设要考核的还是在用户使用敏感度的问题。从补贴政策支持角度来说，充电设施的建设上应重点帮助高速的充电场站尽快落地，并且做到良性的商业持续（之前更多的还是国网做了一些普惠的努力）。我们需要看到，由于出行的集中性，高速充电存在供需矛盾，高速的潮汐性体现的淋漓尽致，比如五一、十一、元旦、春节等一些假期的高速潮汐性。同样，为什么不在高速上多做一些的充电运营，也是因为存在商业化的挑战（前期投入大，充电频率强周期日均充电量低）。



▲图6. 如何破局高速潮汐充电需求是一个很关键的要素

从目前来看，超充网络需要大量的用电负荷，它一定是需要智能电网支持的（不能单从负荷考虑问题），从当前来看是可以支持能源安全和“双碳”目标的达成，具备可扩展性和可升级性。对于储能系统可以兼容多种储能系统，并且可以消纳光伏、风电、氢能等多种清洁能源，同时也要规划与电网侧V2G的协同，既提升对用户的服务能力，同时也配合电网侧的发展，降低对电网侧的压力，提升对电网侧的互动。包括有序充电、车网协同、聚合绿电以及整个全生命周期的碳管理体系。



▲图7. 高速充电网络的逻辑

小结：我更看好快充会一统江湖，成为全球最主要的补能手段。

首先在我的以前回答里，关于新能源趋势，乘用车电动，商用车燃料电池是目前业内比较认可的选择。
燃料电池目前看不到在乘用车上运用的前景，跟电动车相比，优势不明显，劣势太多，因此这里不考虑乘用车燃料电池的问题。
只说说换电和快充哪个好？
换电——能解决续航问题但依赖于换电网络建设
大家在使用燃油车的时候，可曾有过里程焦虑的问题。
肯定没有！我认为关键并不是一箱油能够稳妥的带来500公里续航，即使你的油箱见底了，只有10km续航了，你也不会担心。
因为你知道，你只需要掏出手机，10km内肯定有加油站。加油站密度足够大之后，就可以肆无忌惮的想去哪就去哪。
换电站就是这个思路，如果换电站密度足够高，连接成网，就不用担心电池续航低了，只要附近找一个换电站换块电池就行了。
对于电动车来说，市内短途总有时间来充电，如果碰上出远门上高速，那么换电更加合适。
因此沿着高速铺设换电站是目前比较科学的做法，这一点参考蔚来，可以沿着各个高速主动脉，铺设换电站，可以解决高速出行的问题。
快充—当下最有效解决补能短板方法
快充电技术，是目前能够迅速，有效解决电动车续航问题的方法，能让电动车的大规模推广立竿见影。
电动车的充电分为慢充和快充，慢充的话适合路线固定的使用场景，比如晚上充电，或者上班时间充电，下班就能拥有满电的电池了，慢充时间一般为6-10小时；快充使用的是直流充电，充电时间一般在1小时之内充满60%-80%左右，时间上虽然不比燃油车加油，但是也比慢充快多了。
而超充则更快，基本都能在30-40min之内，充满80%，充电功率也更高，峰值功率在70kw以上。
<hr/>对于这两种方法
换电：玩家不够多，目前蔚来做的很好，且需要统一换电标准，加大换电站建设才能有效解决电动车补能问题。
快充：是目前，当下解决电动车推广最有效，最方便，最现实的方法，值得大规模推广

都是未来，但是可以细细地剖开来看。
这里面涉及到的，是纯电、混动，和氢燃料。
首先纯电和混动都有电池，但是电池的属性不一样，纯电的电池以续航为核心，因此讲究能量密度。而混动的电池，以短时间内的充放电为核心，因此讲究“动力”。二者需求不一样。
为什么说这个呢？
因为氢燃料，也需要电池。
不论是未来的氢发动机也好，燃料电池也好，一方面是因为它们自身属性的局限性，一方面是因为混动技术不用简直是暴殄天物，氢燃料，基本上认定会以混动的形式存在。或者我们可以这么说，通过混动动力电池+电机的过渡，不仅仅是氢燃料发动机、燃料电池都可以长期维持在最佳经济区，而且他们对外做功也会更加平稳。
否则动力性目标，可能是很难做到“优异”的水平。
再说说，换电与充电。
HEV的小电池一般不存在这个问题，它只是个能量过渡的载体，谈到换电与充电的时候，我们讲的其实是以续航为主的PHEV、EV。在电池需要由外界输入能量的前提下，换电与充电都是一种解决的途径。
但问题在于，换电，涉及到电池的统一标准，与电池损耗带来的残值问题。
1。电池的成本非常之高，大家如果想想为什么相同平台的车纯电款会比燃油款贵一大截，就能想到这点，那么本来我是一台新车，第一次换电就给我换了个老电池，这个车的总价值立刻掉了两折，我心里肯定是不舒服的。尽管说，未来换电还能换到好电池，但是这个车总有20-30%的价值，是不确定的。我们有一天要卖车的时候，怎么办？在我们建立起这个复杂的评估体系之前，这个涉及到个人用户问题的，是无法规避的。
2。电池的接口如果能和USB一样，做成标准接口，那么大家都能互换，就非常简单。但问题就是，它不能。要在国际的层面上达成这个事，一般需要高级的学会载体，主机厂尽管也存在这样的联盟，但是EV兴起的时间还不够长，而且这还涉及到很长的供应链体系，受众者数以千计。在可预见的短期内，都很难形成这样的体系。
以及更重要的 ，比如续航300的车型，和续航700的车型，电池大小是不同的，如何互换？
而如果不能大规模地完成这个过程，换电成本极高，独一厂家是难以完成这个创举的，目前尽管蔚来在推这样的技术，但是我们要注意的是，蔚来的竞争力，不在“汽车”，它卖的更是“服务”，并不是所有厂家都能这么玩，确实很多厂家都在储备、准备，但要大规模推广，实在代价很大。


3。还有一种情况，是以宁德时代为代表的，当一个电池厂家，达到可以垄断市场的量级，它可以推行这种“乐高式组合”的“换电模式”。技术上非常美好，我通勤时，只需要装1份的电池，续航50-100公里，这样配重低，不需要额外耗能，我要长途时，再用上5份的电池，来保证续航。而且大家都用我的，大家都很OK。
这种模式的背后在于一个前提，我们认准了这家供应商是垄断的，大家都会失去对它的议价权。以及，它最后会形成中石化、中石油一样可怕的体量。
主机厂一般情况下，对这种“垄断”，不可接受。


可以说，换电是个很美好的技术路线，但它背后的问题，主要在于人心。
人和人之间的利益，人和人之间的关系。
但我们反过来思考，为什么我们需要换电呢？还不是因为充电速度太长了，如果能解决快速充电这个问题，那我们还需要换电吗？
而快速充电，这个技术，还真的是可以被解决的。而且就在这2-3年。
尽管这种高速充电需要的是超高压，但一旦它是可行的，基建在推广充电桩的难度，是要远远小于推广换电站、统一电池接口标准、解决二手市场问题的难度的。


因此我认为，充电比换电，会更好。
但是短期内，由于以宁德时代、蔚来等厂家的推广，换电会兴起一段时间。以及如果我可以自由选择，对同一台汽车区别通勤+长途的需求的话，那么换电也依然是有意义的。


最后，聊聊氢燃料。
这个在另一个答案里其实已经提过了。
很多人对氢能源有一个误解，就是电转氢，氢直接烧掉，效率低没有必要。实则不然。
因为光伏、风能、地热等等能源在并网和发电的过程中，有一个削峰填谷的问题，太阳能制氢对于储能来说，是对纯电一个非常好的补充。
是补充，而非替代。
意思就是，如果不利用这种“多转几道路的低效率氢能源”的话，反而会把一些本来可以利用的能源给浪费掉。
以及，考虑到电池废旧后的环境污染，太阳能到光伏，光伏到水，水制氢，氢变成水，这样绝对纯洁的路径，才是人类的“终极未来”。
对于我们来说，由于光伏的性价比还不够高，但是在几十年、百年后的未来，氢燃料的这种“取之不竭用之不尽”+“干净”的属性，一定是人类的终极选择。
但为了通往这个终极道路，在我们可见的这个世代，它依然会以一定的程度存在，在这个阶段它与EV不会相互取代，而会以“辅助、补充”的身份，对EV进行支撑。
塑造一个氢能源社会，也是国家的意志。
国家从来都没有指望交通行业，借助氢能源实现什么高大上的目标，国家对氢能源汽车的期望是，让它成为一个导火索，来点燃氢能源社会这个火把。

我更倾向于把换电和充电作为横向对比，而纯电和氢能源作为纵向对比。而未来即发展和前景，也就是能否普及，几方面一言一概之：

• 投资者有钱可挣
  
• 消费者多快好省
  

①从投资成本来看，加氢站＞换电站＞充电桩


加州能源局的研究数据表明，HyGen电解水制氢加氢站总建设成本超过320万美元，远远超过外供氢高压氢气加氢站（200万美元）和液氢加氢站（280万美元），其中电解水制氢装置成本约131万美元。


一座换电站的投资费用，大概在400万元左右，新一代的换电站，也在150万元左右。
再回到普通的快充桩来看，充电桩的成本在数万元到数十万不等。慢充桩则更加便宜，通常在一万元以内就可以建成。
所以从投资成本来看，加氢站的成本最高，其次是换电站，最后是充电桩。这也是为什么国内充电桩的普及率，远远高于其他新能源补能方式。
当然了，成本高低，其实与技术难度以及批产数量相关联。技术难度越高，成本也会越高；产量越低，投入成本越高。当然如果技术难度高的情况下，如果大批量产量多，也能降低很多成本。而加氢站的技术难度高，同时全球范围内建设数量又少，所以导致了最昂贵的局面。换电站与充电桩之比，在于数量多少，前者的数量少，且依赖大型重资产设备，所以成本会高，即便数量更多，但其本身的价值量高，决定了其成本高。
②从使用效率来看，加氢站≥换电站＞充电桩
加氢站的加氢时长在5分钟左右
换电站的换电时长在5分钟左右
充电桩的充电时长在30-60分钟不等
三者和传统燃油车的加油来比的话，加氢和换电在使用体验上，非常接近。而当前的快充充电桩充电，时间上要更加长。
③从使用成本来看，加氢站＜换电站≤充电桩
使用成本方面,MIRAI的氢气容量为5公斤,目前在日本每公斤氢气的价格为1100日元(约合64元人民币),加满氢气的成本为320元人民币,续航里程为约500km,相当于每公里0.64元人民币
换电使用成本方面，以北汽为例，其共推出了三个换电电费套餐：A套餐432元/1200公里；B套餐630元/1800公里；C套餐1020元/3000公里。差不多在每公里0.34元左右。
电动汽车一般电池容量在50Kwh左右，一度电（公共）在1.5元左右，充满电的成本为75元人民币，续航里程为约300km，相当于每公里0.25元人民币
这一块，对于靠运营为生的司机们，以及开销需要控制的人群来说，价格越低越好。而对于收入相对高一些的人群来说，几乎可以忽略。但三种用车成本来看，氢能源的使用成本与燃油车使用成本相当，纯电动汽车的使用成本更低。所以这也是为什么当前大部分运营车辆，都开始向纯电方向靠拢。
④千万不要忽略购车成本，氢能源车＞纯电动车
丰田氢能源汽车Mirai，看上去和普通车并无两样，但是售价却并不美丽。新车已在海外市场上市销售，起售价为69000欧元，折合人民币约为53万元左右。而这个价位的车，对于消费者而言，基本上属于天价，能够承受的人实在不多。而另外一方面，即便把这个购车价，摊销到平时的用车成本里，也是一笔难以配平的费用。所以说，氢能源目前来看，既不适合大众消费者，也不适合出租运营，相反，更适合一些小范围比如大巴等，也适合一些地方做项目预研等。


而纯电动车的价格区间浮动比较大，从10万元级别的车型，到大几十万的车型，大有车在。于价格上而言，纯电动车优势更大。
所以对等来看，氢能源和纯电，纯电在未来20年的可能性和普及率会更高。而氢能源本身就有成本高、储氢难等难题，加之未大批量下，高居不下的投资和使用成本，非常难以胜任未来的汽车能源普及者，但是作为小范围试点到也未尝不可。
而对于纯电来说，续航里程焦虑又成为一大问题。而解决续航焦虑的方法之一，解决充电问题。也就是加快用户充电的速度，使其有更好的用车体验。
所以近年来，换电和快充，是两个发展方向。
<hr/>蔚来和北汽都是换电模式的先驱，蔚来的动作更加超前，除了在硬件上能够实施换电，同时将其电池金融业务剥离整车业务，也即Baas模式。除了这两家，其他也有很多电动车企在预研。可见换电这一模式，正蠢蠢欲动。这大概算是换电模式的春天吧，而要到火热的夏天，还需要持续观望。


另外2021年的新能源补贴政策中，30万元以上新能源汽车不享受补贴，但换电除外。这无疑是给换电留了一个口子，吃螃蟹是北汽，推广的是蔚来，而政策的导向性也要根据这些推广来进一步推出相应的支持政策。

信部和国家能源局对外表示，从今年下半年开始，我国将在全国范围内开展新能源汽车换电模式应用试点，各城市申报试点工作方案将在5月底前完成申请

而试点推广，还只是试点，且保留在方案征集层面，距离大规模应用，仍然有一段时间。

• 第一只手：政策支持。当下为方案提交，各地的新能源汽车发展规模和发展程度都不同，且地域性差异较大。举例北上广深一线城市，相较于其他二三线以及乡镇来看，前者比例非常庞大，后者甚至没有推广的必要性。而中国幅员辽阔，东西跨度和南北距离非常广阔，直接导致的结果之一就是气候不一，所以北方地区因为冬季的寒冷，电动汽车的保有量非常低。
  

那么政策试点工作，将会优先考虑沿海东部和南部，以及一些省会发达城市的建议和方案，其他城市可能会保持现状，或小规模推广方案。当然这个信号其实就是告诉大家“我们可以开始搞换电了”，收到信号的主机厂，有些会立刻投入到换电模式的电动汽车开发中，有些则会把此前已经开发好的项目搬出，还有些可能对政策持观望态度。
而和电动汽车发展史相类比，电动汽车也是在大力国家和地方补贴下，才能得以从很小的角落里爬起来。也同时因为电动汽车保有量越来越大，成本也逐渐降低，从我入行以来，就电池成本而言，从此前的三四千一度电，到现在的一千以内。所以除了技术方案以外，如果能有补贴政策，也会大大推动换电站的建设。毕竟，建站投入巨大，投1座没有问题，5座没有问题，那么100座，1000座，甚至是10000座呢？主机厂虽然庞大，但是也很难承受大额短期内难以回本的投入成本。而新势力们，财务资本状况，就更难以承受了。

• 第二只手：运营投放。相较于之前燃油车而言，加油站几乎是遍布全国，差不多几公里内就会有一座加油站。而两个油和其他大大小小的公司，数量和规模也非常庞大。虽然我们不知道最后到底新能源能否取代，或者说能否替代，什么时候取代，但是传统燃油车相关企业面临的是新能源的直接革命。但是话又说话来，加油站有什么？有地方，有资本。作为运营着燃油车动力命脉的加油站，新增换电站有何不可？这样一来，即便是革命了，也能快速转型。
  

而除了加油站外，换电站我更倾向于像国家电网、特来电、星星充电......这类此前有过充电桩经验，或者有大幅电网的大企业。而国家电网的推广，加上政策的力度，以及企业和群众对换电的渴望，会更加推进这一步工作。
如果把换电站和充电桩类比：

• 设备：充电桩→换电站，换电站较充电桩来说，更加复杂和更加昂贵，且占地面积增加。以往几万元左右的快充桩，到换电站是以百万级别来计算的。
  
• 电力：电网→电网，这一点不变化，电网的接入非常重要，这一点也涉及到后续对外运营的定价。
  
• 汽车：主机厂→主机厂，换汤不换药，主机厂新增换电方案，电池包支持硬件换电和软件监控。对于主机厂而言，难度并不高。
  

所以综上，更偏向于充电桩公司或电网公司来运维，当然也可以是设备的制造和运营。

• 第三只手：无形之手。工程项目的可行性，永远和成本脱离不了关系。实验室的项目和书面的理论，无法投入到批量生产，且成本居高不下，这种大多只能出现在书本或实验室。而换电站的成本和运营，其实比较高。
  

我也简单演练了一遍，理想情况下，十年每天50次换电，分70Kwh和100Kwh两种模式来计算。而电费0.7元基础价格，0.8元服务价格。刨去基础成本价，服务价格就是盈利部分。大概在七八年后，才能开始盈利。
但是问题来了，每天都会有50台车来换电？每年365天都是设备正常可以换电？基于现有的电动汽车保有量，和中国乘用车保有量对比，显然不足一提。而基于拥有换电模式的电动汽车，和电动汽车的总保有量对比，这个数据又把范围缩小了很多。理想很丰满，现实很骨感。
换电站将建在什么地方？——区域性与车流量。
换电站的规模大小？——同时可支持换电数量。
但是电动汽车行业从业6年以来，几乎每年都能看到翻天覆地的变化，对于换电车辆而言，我持观望态度。但是拿当前的数据来计算，对于未来的里程焦虑解决这一方案，其实是不公允的，我更期望能大力推广换电模式。而换电模式，不仅仅需要电动汽车（换电）成规模，同时换电站也要具备规模化，才能让前期的高固定投入和后期运营费用，与盈利相抵。
换电站的推广，需要协同车辆、电网、设备和运维厂家。也就是谁做哪一块，需要分工明确，又各不推诿。首先是车辆支持，其后再是有换电站，这是0；然后再是换电车辆大幅增长，换电站大幅增长，这是1。从0到1这个过程，如果实现了，将基本上去除里程焦虑，电动汽车用户们体验更进一步。



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从去年换电站的保有情况和增长情况来看，呈现总体数量极少，增长速度缓慢的情况。大幅增长，仍然需要几年时间，如果和支持换电车辆的增幅保持一致，也可以减少盲目投资而浪费公共财产和资源。
当然了，解决电动汽车的续航焦虑，除了换电外，仍然能从不同维度来发展。

• 1、电池容量
  

对于电池的发展，攻城狮和研究员们，几乎是绞尽脑汁，“无所不用其极”。最早的电动汽车，也就只能跑一百多公里，到了2015年左右，差不多有两三百。再到2021年的今天，最多有700的，也有600的，大部分都能达到400和500。
电池能量密度的提升功不可没，从523到622，再到811电池材料配比更改；再到CTP/刀片电池的空间利用率提升；以及仍在实验室的固态电池等，电池能量密度一步一步往上爬。但是高能量密度同时也面临着不稳定性的增加，补贴退坡后，LFP又将大量搭上乘用车的顺风车。我们也不能说此举是倒推，而是更接近于市场平衡。

• 2、超级快充
  

同样是追求快，提升容量也是提升，那提升充电效率也是提升，这和早前的手机有些异曲同工之妙。最早手机的电池，可以支持换电板，或者电板单独用“癞蛤蟆”状充电器。而后，电池容量也在逐步提升，手机电板和手机基本上一体化，没有专业工具很难自行拆卸。而正在此时，随着手机CPU和大屏的逐步推广，以及越来越多高耗电的APP出现，尽管手机电量增加了，但是耗电量却快了很多，以往的手机都是几天一充电，变成现在一天一充甚至多充。于是66W，120W等手机快充充电器出现了，而这种充电速度，也满足了绝大部分用户。


保时捷Taycan将整车电压提升至800V，同时还降低了电流，根据P（充电功率）=U*I，同样的功率充电，电压的提升，电流也将降低。所以和换电一样，大部分主机厂，也开始预研起800V充电技术。减轻里程焦虑的除了提升电池容量，也可以是加快充电速度。

• 3、无线充电
  

实现无线充电，需要3个条件

• 用电器具备无线充电功能
  
• 需要充电设备以输出电力
  
• 作为无线充电的传输介质
  

就经济性而言，难点在于充电设备。汽车的路径与有轨动车/地铁/电车不同，是发散性和随机性的。所以就充电设备的获取而言，固定式线路下的设备，更易布局；对于不可预见性轨迹的电动车而言，获得性却又有区别，分别为静态无线充电和动态无线充电。
所以无线充电，也就成了一些玩具和未来的展望，短期很难解决里程焦虑。
电动汽车无线充电为什么没普及？换电站能支持快速换电，我们看到的是表面的。也许你能看到是几分钟内，一块几百公斤的电池包被全程自动换上充满电的电池包。而你看不到站内也同时有多少块不满的电池包在充电，所以此前有部分换电的朋友发生了一种情况：换电5分钟，等待一小时。 你也看不到几分钟的换电，却要投入几百万来运维。你也看不到为了换电的改革，那些跑在前面挡风雨的企业所承受的痛楚。当然，如果未来数十年内，换电站能像加油站般普及，我们还会因为电动汽车的里程焦虑而不选择吗？完全不会。
所以快充作为一种普及方式，加大充电桩的布局，这将是给时间充裕者的电动汽车的好方法；超级快充的局部投放，将会给一些对时间比较敏感的用户一些更爽的体验，但是电网的负荷和技术的难点，也同时存在；而换电，一旦铺设开来，就如同加油站般便捷，但同时存在技术规格不统一和成本较高等难点。
所以我认为，将来会是这么一种现状：快充桩作为普及，几乎随处可见；换电站对出行车辆，拥有固定点位；超级快充桩针对特定车辆，小范围到大范围普及；氢能源车则作为特定环境下的小范围。几者相互共存，并同时互补不足，共同构成未来的补能站网络。