【新能源的三大流派：换电、充电、氢燃料，到底哪一个会是未来？】
[威武]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。
[威武]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。
[威武]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。【图1】
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。
[威武]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。【图2】
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。【图3】
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」。【图4】
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。【图5】
[威武]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。【图6】
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【图7】
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。
[威武]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。【图8】
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：【图9】
- 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。
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：
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。【图10】
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。
[威武]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。
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[威武]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。
[威武]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。
[威武]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。【图1】
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。
[威武]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。【图2】
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。【图3】
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」。【图4】
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。【图5】
[威武]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。【图6】
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【图7】
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。
[威武]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。【图8】
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：【图9】
- 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。
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：
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。【图10】
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。
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- 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。
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