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| 本文作者： 張偉 | 2016-05-21 09:27 |
雷鋒網按：本文作者Henry-航（知乎ID）。
充電和換電之爭其實在電動汽車界經過了很長一段時間的斗爭，只是后來換電模式因為涉及到多方利益的沖突和消費者不買單漸漸敗下陣來，淡出了人們的視野，從而造就了現今的電動車界以插電式為主的局面。
換電模式曾經因為以色列電動汽車生產商Better Place而一度成為了電動車界的熱點話題。Better Place的模式類似現在的電信運營商，不管電動車車主使用的是哪個牌子的電動車，Better Place希望對客戶所有電動車車主提供電池的維護、更換和充電服務。而Better Place的主要業務則是換電模式，車主在進入Better Place換電站可以通過機械手在三分鐘內完成自動進行換電業務。
Better Place CEO夏嘉曦（Shai Agassi）
圖片來源：Chutzpah Destroyed Agassi’s Better Place
這家企業成立于2008年，由被稱為以色列“天才連環創業家”的夏嘉曦（Shai Agassi）創立，他在25歲時所創辦的企業門戶網站TopTier后來以4億美元的價格被SAP收購。而TopTier被SAP收購后，夏嘉曦在SAP里曾經被認為是SAP CEO的最佳繼承者。2007年SAP CEO選擇留任后夏嘉曦離開SAP。
08年正值金融危機，底特律欠下巨額債務。通用、克萊斯勒和福特三大汽車制造商遭受重創讓新能源汽車再次站上熱點。夏嘉曦利用自己第一次創業成功的名望進入了正值熱點的電動汽車行業，很快得到了各方面的支持。
Better Place迅速籌得8.5億美金，而以色列前總統佩雷斯也為Better Place背書，Better Place成為了當時以色列推廣自己的“創業之國”的主要宣傳材料，佩雷斯甚至承諾夏嘉曦：“如果你籌到20億美元的資金，汽車制造商愿意生產200萬輛符合Better Place換電模式的汽車，我可以給你整個國家來投資。”夏嘉曦也在2009年被《時代》雜志評為2009年最重要人物之一。
夏嘉曦登上《連線》科技雜志封面
圖片來源：Better Place board ousts Shai Agassi as CEO
好的開始并沒有讓Better Place成為火箭，很快換電模式的一些特殊問題讓Better Place像流星一樣隕落了下去。
和燃油車的油箱不同，電動車的電池和對應的電池管理系統（BMS）是各大車廠的核心技術，也是電動車費用的大頭。
特斯拉的出色續航能力得益于其對大量電池出色的分布式控制能力，這與其大部分工程師都來自硅谷，擅長管理多臺計算機和分布式計算的互聯網血統密不可分。而比亞迪則直接以電池起家，在磷酸鐵鋰電池領域也有多年的深耕，電池自然也是其核心技術。
電池高昂的造價也是整車生產企業的核心利潤來源，電池費用之高在一些車型中甚至可以達到車價的50%，居高不下的電池成本也是電動車至今沒有特別普及的原因。2016年5月4日，親民版特斯拉Model 3的訂單已超過40萬輛的特斯拉把Gigafactory的完工日期從2020年提早到了2018年，因為規模化生產的低成本電池是實現Model 3親民售價的關鍵，而這一舉措也讓各個投資機構震驚于這家硅谷初創公司的雄心。
特斯拉Gigafactory原計劃，2020年量產50萬輛車。
顯然，將電動汽車的電池這塊大頭從車里剝離出來是不符合汽車制造商的核心利益的。所以一直只有雷諾Fluence ZE這一款雷諾非主流的電動車配合Better Place的換電設計。Better Place也向雷諾定了10萬臺Fluence ZE，遺憾的是最終這款不入流的電動車的最終銷量不到計劃的1%。
2013經營慘淡的Better Place關閉了位于加州Palo Alto的總部，轉而專注于以色列和丹麥市場。但Better Place在以色列的銷量也不足1000輛，丹麥只有幾百輛。而少量的用戶還需要龐大的支出去支撐換電網絡的設備和人員，Better Place的一個換電站造價200萬美元以上，有的高達500萬美元。轉戰以色列和丹麥的Better Place在以色列預計建40座換電站，總耗資2000萬美元，在丹麥20個站點，計劃投入1000萬美元。大量的融資也開始變得不經花。
最終，Fluence ZE最后只賣出了1400多輛，而心灰意冷的雷諾公司CEO卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)則稱Fluence ZE是雷諾最后一款根據換電設計的電動車，其新一代熱銷電動車產品Leaf則采用了插電式。
在2012年年底，Better Place的汽車銷量遠低于預期，盲目換電站擴張也導致Better Place的現金流短缺，Better Place開始尋找新的投資者。與此同時，夏嘉曦離開了Better Place。他的繼任者Evan Thornley也在兩個月后辭職。
2013年5月26日，入不敷出的Better Place最終宣告停止運營，Better Place盡管融資8.5億美元，終究曇花一現，也給換電模式蒙上了一層陰影。
Better place換電站與雷諾Fluence ZE
圖片來源：Better Place Pulled Down Israel and Denmark Electric Car Markets, Say Local Drivers
如果說Better Place的曇花一現很大程度上敗在公司盲目擴張而用戶寥寥無幾上的話，同一時期發生在國內的換電大潮可能會帶來另一個不同角度的解讀。
時間追溯到2009年，科技部、財政部、發改委、工業和信息化部啟動“十城千輛節能與新能源汽車示范推廣應用工程”，簡稱“十城千輛工程”。計劃用三年時間，每年發展10個城市，每個城市推出1000輛新能源汽車開展示范運行，力爭使全國新能源汽車的運營規模到2012年占到汽車市場份額的10%。而電動汽車也大規模以出租車、公交車、公務車等形式出現在人們的視野。
在2011年工作會議上，國家電網總經理劉振亞表示：
“國家電網電動汽車充、換電站的基本商業模式確定為：換電為主、插電為輔、集中充電、統一配送。2011年，公司將在北京、天津等城市建設電動汽車換、充電服務網絡。”
而其中最具代表性的兩個城市，就是以國家電網和眾泰汽車在杭州主導的換電模式，及南方電網、中國普天和比亞迪在深圳主導的充電模式。
和私家車不一樣，公交系統或者特殊的工作車輛工作時間直接與價值創造成正相關，行駛距離、能量消耗相對容易預測。而出租車也是進行24小時無休運轉的司機倒班運轉，時間對于電動出租車來說就真的是金錢。
在出租車行業上應用換電模式雖然需要更高的成本進行換電站設置，但在有出租車的體量保證和穩定而迫切的能量補給需求下，強大的服務能力很快讓換電站顯現出比充電站更強的盈利能力。
在之前的一個項目中，我曾經對一個標準充電站（八充電樁）與一個標準換電站（兩換電位）在電動出租車領域的盈利能力進行預測，結果顯示換電站雖然需要更高的初期投資，但其表現出更強的盈利能力，動態投資回收期比充電模式更短。而利用算法控制，在保證換電服務不受影響的情況下，對換下來的電池盡可能使用夜間低谷電價充電，動態投資回收周期會更加短，杭州的換電模式似乎在出租車領域更加具有競爭力。
而我在實際和深圳電動出租車司機的訪談中發現，由于大部分出租車司機都會選擇在固定的一些時間段進行充電（比如午休、交班前），而出租車司機也喜歡選擇一些特定的充電站進行充電（如市中心的充電站因為配套比較齊全，具備休息室等）。司機充電站的會出現突然爆滿的情況，加上部分充電樁的損壞及充電位的不足，爭搶充電樁而起爭執的情況時有發生，不少司機希望能推行換電模式。
但換電模式的并不是一點問題都沒有。
由于杭州電動出租車采用的是純電動版的眾泰朗悅，續航里程滿打滿算只有100公里，而隨著電池衰減，很多出租車司機只敢跑70多公里就進行換電，司機的里程焦慮導致電動出租車多次出現拒載的情況。相比于具有300公里續航里程的比亞迪E6深圳電動出租車，杭州的電動出租車的服務水平要打不少折扣。
另一方面換電模式雖然具有更強的盈利能力，但這份利潤卻被換電服務商給拿走了，傳統車企不但也失去了銷售電池這一個大頭，連后續的換電服務營收都被別人拿走，還要配合國家電網安全性、標準不明的電池系統，自然是不愿意配合。
因此，在國家電網發布以換電模式為主的路線時，曾經一度引起了不少整車生產企業的反彈，而國家電網也是選擇了眾泰汽車這個相對不太強勢的車企作為合作伙伴。國家電網的電池控制方式也被質疑為壟斷行為，當時剛上任的工信部部長苗圩也曾表示，插電式和換電式兩條路都在探索，但絕不會出現被“新能源汽車行業被電網公司牽著走”的情況。
圖片來源：江蘇南通首座電動汽車充換電站啟用
2012年，國務院印發《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012―2020年）》，確立了以充電為主的電動汽車發展方向。
主要任務第四條：積極推進充電設施建設：完善的充電設施是發展新能源汽車產業的重要保障。要科學規劃，加強技術開發，探索有效的商業運營模式，積極推進充電設施建設，適應新能源汽車產業化發展的需要。
迫于各方的壓力下，國家電網也漸漸開始了妥協。
2015年1月10日，國家電網公司發起電動汽車“京滬行”活動，帶領北汽新能源、比亞迪公司、比亞迪—戴姆勒公司、東風日產公司等四家車企組建由北汽EV200、比亞迪E6、騰勢、啟辰晨風等純電動汽車的車隊，從上海嘉定安亭快充站出發，途經上海、江蘇、山東、河北、天津、北京等六省（市），歷時4天，行程1262公里。
活動最終于2015年1月14日APEC首都機場充電站完美收官。活動全程都使用充電樁，預示著國家電網從換電模式的戰略轉向充電模式，也意味著國家電網和整車生產企業轉為合作關系。而國內首個高速公路跨城際快充網絡——京滬高速公路快充網絡也隨著這次活動的結束被證明已全線貫通。
在Better Place和國家電網的兩個例子可以看出，換電模式除了需要龐大的市場基礎和成熟的技術以外，還要有強大的整車整合能力才能不受整車生產車企的制約。而較之Better Place和國家電網，擁有核心技術、用戶群體、基礎設施和整車生產能力的特斯拉也在2013年6月推出了換電技術。
其實特斯拉對換電技術早已有了鋪墊，從一開始設計和生產Model S時就考慮了換電的功能，所以當時只是發布了換電站而已。
圖片來源：Tesla May Stop Battery Swapping Program
但較之特斯拉成熟的充電服務，換電模式似乎顯得對用戶不那么友好。一次換電服務的價錢為60-80美金之間，比汽油車還要貴，更不用說要面向已經習慣了完全免費的超級充電站服務的車主了。而更加用戶不友好的是車主需要返回換電站換回電池，如果不想去的話郵寄回來還要收郵費，如果是土豪不想換回來的話，還要補上新舊電池差價。
而超級相比之下特斯拉的完全免費的超級充電站服務要友好得多，大多數的超級充電站設在高速出入口和購物中心的邊上。即使是經常開長途的車主經過一早上的駕駛，中午找到一個超級充電站一邊充電一邊吃飯，半小時后吃完飯車也滿電可以繼續下午的行程了。
在超級充電站發布不久后，第一條美國的打通美國東西海岸的超級充電站線路被建成，特斯拉也發起了一個只利用超級充電站，從洛杉磯橫跨美國開到紐約的活動（Coast to Coast)。活動最后大獲成功，也證明了利用超級充電站進行長途旅行的可能性。
圖片來源：Tesla team attempts Guinness World Record by driving from Los Angeles to New York City : TreeHugger
私家電動車的電能補給很多時候并沒有我們想象中那么迫切。在和不少特斯拉的車主交談中我發現，私家車的使用時間遠遠少于停放時間，只要停下來之后插上充電樁，不少車主幾乎都是每天滿電出門。不少車主在用車前的里程焦慮在實際用車后都消失了，因為大部分車主的日常使用中并沒有經常出現特別迫切的電能補給需要，而四五百公里的續航加上五六十公里的完全沒電后的儲備續航足夠杜絕絕大多數的拋錨情況。在21世紀，電總是比油要易得的。
面對糟糕的換電服務體驗，車主們都不買單。在2015年6月的一次股東大會上，Musk表示并不太可能（unlikely）會在未來推行換電模式，而換電站在Harris Ranch修建了之后也再無擴張計劃。
"We built the pack swap into the car because we weren't sure if people would want to choose the pack swap or not. We thought people would prefer Supercharging, but we weren't sure, so that's why we built the pack swap capability in. And, you know, based on what we're seeing here, it's unlikely to be something that's worth expanding in the future, unless something changes."
“我們之所以推出換電技術，是看人們是否會選擇這樣的(充電方式)。我們以為人們會更傾向于超級充電樁，但不能完全確定，所以又打造了換電技術。基于目前的狀況，換電技術將來的推廣價值不是很大，不出意外的話。"
特斯拉在加州Harris Ranch的換電站，被吐槽實在太Low，而且邊上都是Harris Ranch標志的牛糞味。
圖片來源：A Peek into Tesla's Battery Swap Station at Harris Ranch
換電模式雖然因為對外部環境要求高而擁有不少硬傷，但換電模式還是具備非常多充電模式所不具備的優勢，如可用來做儲能電站、削峰填谷、減少電網諧波、提高電網負荷率、可對電池進行慢充延長電池壽命、可使用谷底電價進行充電降低成本等。
換電模式能很好地對充電模式的一些缺陷進行補充，充換電并無孰優孰劣之分，兩者更像是相輔相成的兩套技術體系，只是我們需要找到適合它的應用場景（比如應用在長續航的電動出租車上，并協調好和整車生產企業的利益分配）。
充電模式和換電模式會一起為我們創造一個更加可持續的電動車未來。
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