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换电站:新能源汽车补能新变革,你了解多少?

来源:碳索储能网整理   发布时间:2025-03-26 09:28:09

​​在新能源汽车的发展进程中,充电问题一直是制约其普及的关键因素。充电桩充电耗时久,节假日期间更是一位难求,充电效率低等难题严重影响了用户体验。而换电站的出现,为这些问题提供了全新的解决方案。​

换电站,简单来说,就是为电动汽车的动力电池提供充电和快速更换服务的能源站 。在这个能源站里,电动汽车不再需要漫长地等待充电,而是通过更换已经充满电的电池,就能迅速恢复续航能力,就像给燃油车加油一样便捷,大大节省了时间成本。​

从操作流程来看,当电动汽车驶入换电站后,专业设备会在短时间内将车辆上电量不足的电池卸下,同时换上充满电的电池。整个换电过程,快则 3 分钟,慢则 5 分钟,与动辄数小时的充电桩充电时间相比,优势十分明显 。并且,换电站通过集中型充电站对大量电池集中存储、充电、统一配送,实现了充电、物流和换电一体化服务 ,有效提高了能源利用效率。​

换电站发展现状:星星之火,渐成燎原之势​

在政策支持与市场需求的双重驱动下,换电站行业正呈现出蓬勃发展的态势。近年来,换电站的数量持续快速增长。据中国充电联盟数据显示,截至 2023 年 12 月底,我国换电站数量达到 3567 座 ,较上年增加 1594 座,同比增长 80.8%。而到了 2024 年 11 月,中国换电站保有量更是攀升至 4193 座 ,其增长速度之快,令人瞩目。​

从市场区域分布来看,换电站主要集中在经济发达、新能源汽车保有量高的地区。2023 年,换电站数量排名前十的省市依次是浙江省、广东省、江苏省、北京市、上海市、山东省、吉林省、重庆市、安徽省和湖北省 ,累计拥有换电站 2469 座,累计占比达 69.2% 。其中,浙江省凭借积极的新能源汽车推广力度和完善的充电设施建设,以 431 座换电站位居榜首,占比达 12.1% 。这些地区之所以成为换电站布局的重点,是因为它们具备良好的产业基础、庞大的消费市场和完善的基础设施,能够为换电站的运营提供有力支撑。​

换电站优势:开启便捷出行新时代​

与传统充电桩充电相比,换电站在多个维度展现出显著优势,为用户带来更高效、更经济、更环保的出行体验。​

在补能效率方面,换电站的优势立竿见影。以蔚来汽车为例,其第四代换电站的换电时间已经缩短至 2 分 38 秒至 2 分 48 秒,包括车辆驶出换电站的时间,整个过程不到 3 分钟 。而传统充电桩,即使是快充,也往往需要 30 分钟甚至更长时间才能将电池电量充至 80% 。在时间就是金钱的现代社会,换电站极大地节省了用户的等待时间,使电动汽车的补能过程变得和燃油车加油一样迅速,有效提升了出行效率。​

从成本效益角度来看,换电站同样表现出色。一方面,换电站通过集中充电,可以利用夜间低谷电价进行充电,降低用电成本,并且实现电池的梯次利用,进一步提高能源利用效率,降低运营成本。另一方面,对于消费者而言,换电站的 “车电分离” 模式降低了购车门槛。以蔚来 ES6 为例,采用车电分离模式购买,车辆售价可降低 7 万元左右,消费者只需支付电池租用费用,这对于许多消费者来说具有极大的吸引力。​

在环保层面,换电站的集中充电管理模式,能有效减少能源浪费,降低碳排放。同时,换电站通过对电池的统一维护和管理,延长电池使用寿命,减少电池废弃物的产生,对环境保护具有积极意义。​

换电站面临的挑战:发展途中的阻碍​

尽管换电站前景广阔且优势显著,但在实际发展过程中,仍然面临着一系列严峻的挑战。​

电池标准不统一是横亘在换电站大规模发展面前的一座大山。当前,不同车企的电池规格、接口、技术等存在较大差异,缺乏统一的行业标准。这就导致换电站难以实现通用化和规模化运营,每个换电站往往只能适配少数几种车型,大大限制了换电站的服务范围和使用效率。例如,蔚来的换电站主要是为自家品牌车型服务,若其他品牌车型想要使用,由于电池规格不一致,根本无法实现换电操作。这不仅增加了换电站的建设和运营成本,也阻碍了换电市场的快速拓展。​

换电站建设成本高昂也是不容忽视的问题。建设一座换电站,前期需要投入巨额资金,包括场地租赁、设备购置、电池储备、电力增容等方面。据相关数据显示,建设一座蔚来第二代换电站的综合成本约 350 万元 ,其中设备投资约 150 万元,电池投资约 100 万元(13 块 70KWh 或 75kwh 或 100kwh 电池) 。高昂的前期投入,使得许多企业在进入换电领域时望而却步,也给换电站的快速布局带来了巨大压力。​

此外,运营成本高、盈利难也是困扰换电站发展的关键因素。换电站在运营过程中,需要持续投入人力成本、电费成本、电池维护成本等。然而,目前换电站的使用率普遍不高,导致收入难以覆盖成本,多数换电站处于亏损或勉强维持盈亏平衡的状态。以蔚来为例,其换电站的盈亏平衡线大概在一天 50 至 60 单,而目前蔚来换电站的日均单量为 35 至 36 单 ,距离盈利仍有一定差距。​

换电站发展趋势:未来已来,将至已至​

尽管当前换电站面临诸多挑战,但随着技术创新、政策引导和市场需求的不断推动,其未来发展前景依然十分广阔。​

在技术创新方面,众多企业和科研机构正积极投入研发,推动换电技术向更高效率、更低成本的方向发展。苏州睿锂物联科技有限公司申请的 “一种换电站的充放电装置、方法及系统” 专利,其充放电装置具备双向转换模块、充电模块等多个核心组件,不仅能将交流电转换为直流电为电池充电,还能反向转化为交流电供给换电站使用,显著降低能源损耗,提高电能利用效率。奥动新能源汽车科技有限公司获得的 “限位检测装置、换电站及换电控制方法” 专利,则能确保换电过程更加顺畅、安全,提升换电站的运营效率 。这些技术创新成果,将为换电站的发展注入强大动力。​

政策引导也是换电站行业发展的重要驱动力。政府对新能源汽车的支持政策,包括对换电站建设的补贴和政策优惠等,都为换电站行业的发展提供了有力保障。各省市纷纷响应顶层设计,积极出台换电相关支持政策。以上海市为例,其拥有全国最大港口,具有丰富的换电重卡渗透场景,2022 年 9 月发布政策,支持高水平换电站示范建设,对特定公共服务领域的换电站给予设备补贴支持 。随着政策的不断完善和落地,换电站的建设和运营成本有望进一步降低,从而促进行业的快速发展。​

随着电动汽车的普及,换电站的应用场景也在不断拓展。除了乘用车领域,商用车、物流车、出租车等领域对换电站的需求也日益增长。在物流行业,电动重卡的应用越来越广泛,而换电站能为其提供快速补能服务,有效提高物流运输效率。德银天下旗下陕西远行自主研发的 “4+1” 撬装式重卡换电站,占地面积小、安装速度快、成本效益高,非常适合大规模快速部署,满足现代物流行业对效率的严苛要求 。未来,随着换电站在更多领域的应用,其市场渗透率将不断提高,为行业发展开辟更广阔的空间。​

写在最后:拥抱换电时代​

换电站作为新能源汽车领域的重要创新,正以其独特的优势和巨大的发展潜力,重塑着我们的出行方式和能源格局。它不仅为用户解决了充电难题,提升了出行体验,还为新能源汽车产业的可持续发展注入了强大动力。尽管目前换电站的发展还面临着诸多挑战,但随着技术的不断进步、政策的持续支持以及市场的逐步成熟,这些难题必将逐步得到解决。我们有理由相信,在不久的将来,换电站将如雨后春笋般遍布城市的各个角落,成为新能源汽车补能的重要方式,让我们的出行更加便捷、高效、环保。让我们共同期待换电时代的全面到来,一起见证新能源汽车产业的辉煌未来!

碳索储能网 https://cn.solarbe.com/news/20250326/50001328.html

新闻介绍:

​​在新能源汽车的发展进程中,充电问题一直是制约其普及的关键因素。充电桩充电耗时久,节假日期间更是一位难求,充电效率低等难题严重影响了用户体验。而换电站的出现,为这些问题提供了全新的解决方案。​

责任编辑:caoyang

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