什麼是換電站?電動車補能新場景，換電站藍海待開拓。換電模式，指通過集中型充電站對大量電池集中存儲、充電、統一配送，並在換電站內對電動汽車進行電池更換服務。按照地點的不同，可分為充換電模式與集中充電統一配送模式，充換電模式是當前市場普遍採用的方式，即由換電站同時負責電池充電和電池更換;按照換電方式的不同，可分為底盤換電、側方換電、分箱換電等。隨著換電技術不斷成熟，底盤換電的電池性能、換電流程及換電時長優勢更為突出，或成為市場主流模式。
換電模式優勢顯著，未來發展藍圖初具。1)換電對於補能時長的縮短作用尤為顯著，相較充電模式最高可節約 10 小時左右;2)換電對電池損傷較小，電池壽命相對較長;3)可通過“車電分離”模式降低用戶購車成本;4)對電網負荷壓力較小，且可通過 V2G(Vehicle to Grid，電動汽車入網技術) 方案形成強大的削峰填谷能力。2019年—2023年，新能源汽車換電行業市場規模由11.49億人民幣元增長至124.33億人民幣元，期間年復合增長率81.39%。預計2024年—2028年，新能源汽車換電行業市場規模由400.62億人民幣元增長至1,749.17億人民幣元，期間年復合增長率44.55%。
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換電站定義
換電站是指通過集中型充電站對大量電池集中存儲、集中充電、統一配送，並在電池配送站內對電動汽車進行電池更換服務或者本身就集電池的充電、物流調配、以及換電服務於一體的電站。換電站的本質是挖掘動力電池全生命周期價值，實現企業和消費者利益再分配。換電站主要包含定位系統、換電系統、運維系統、安全系統和物流系統。其中換電系統是換電站的核心，由換電平臺、碼垛機、升降機構、鎖止機構、連接器等組成;控制系統包括：充換電雲平臺系統、智能站控系統、配電監控系統、煙霧/安保監控系統等;供電系統：高壓電櫃、變壓器、低壓電櫃等。重卡電動化轉型已經是大勢所趨
排放標準不斷升級，倒逼重卡電動化進程加速。近年來我國機動車排放標準不斷升級，排放物限值水平不斷趨嚴，進一步限制燃油車排放，持續出臺零排放重型車激勵措施，旨在降低重卡汙染。 新能源重卡分類型來看，與混動技術相比，純電動和氫燃料重卡能夠實現零排放，是全球汽車行業內公認的低碳發展和零排放轉型的首選方案。在乘用車領域核心三電系統技術發展已經較為成熟，在商用車領域大力推廣純電動車型，具備充足的技術優勢和市場認可度，重卡電動化轉型已經是大勢所趨。
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重卡換電方式的驅動原因驅動力一：政策加碼，重卡掀起換電潮
國家政策驅動是換電重卡獲得快速發展的第一要素。
2023年1月30日，八部門聯合發布《關於組織開展公共領域車輛全面電動化先行區試點工作的通知》地方加大對新能源重卡和換電站補貼政策支持力度。試點期為2023-2025年，重卡換電場景要求，固定線路、高頻，要求線路換電量超過50車/次;臨沂作為綠色城配試點城市，目前新能源重卡擁有量月200臺，集中在永峰鋼鐵廠，擁有4座換電站(每單線4塊電池)，主要為日照港至臨沂港短駁和場內運輸。單座換電站日均換電150次，電池280度。經過各地近2年的運營，已經積累了換電重卡運營的實戰經驗。
臨沂港國電投運營數據：1.72kwh/公裡計算(單塊電池為 282kwh)，單車日需電量約 1000kwh,每日總需電量約 10 萬 kwh，按照 0.45 元/kwh 電費標準進行計算(司機 1.1 元/kwh 買入電費，項目電費價格為 0.65 元/kwh)，單日總電費約6.5萬元。驅動力二：經濟性帶動滲透率快速提升，為產業化發展的根本推動力
換電重卡成本逐漸與柴油重卡接近，降低了購車門檻，在車電分離模式下，換電重卡的初始購車成本基本接近於傳統柴油重卡，降低了購車門檻。以目前最為暢銷的漢馬科技換電重卡華菱M5重卡復合版6X4換電式純電動牽引車為例，其柴油車版本售價在37萬元左右，在車電分離模式下，換電式純電動版本的初始購置成本為46萬元，與柴油車版本已經相當接近，預計未來隨著廠家技術進步價格還會進一步降低，這降低了重卡的購車門檻。
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換電模式的優劣勢
1、優勢：⑴ 換電速度快，整個換電流程僅需3-5分鍾左右，提高車輛的使用率，極大提高出行的便捷程度。⑵無需佔用車位，佔地面積小，解決充電難問題。⑶換電模式下衍生的“車電分離”模式降低用戶購車成本，提高用戶購買電動汽車的動力，有助於減少燃油車使用產生的碳排放。⑷便於對電池進行集中管理、檢測與維護，確保電池的性能及安全，延長電池使用壽命。⑸通過“閒時充電、忙時換電”協助平衡電網負荷，降低電網的峰值壓力，從而提升電網效率。
2、劣勢：⑴換電站前期投入成本高。換電站的建設除了用地、人力、換電設備購置等的成本外，還需要巨額的電池儲備成本和電池充電、用電成本。⑵換電站後期運營成本高。換電站中換電設備的操作及維護保養、動力電池的統一充電、存儲和調配都需要一定數量的工作人員。⑶換電標準還未實現統一。各汽車生產商和電池生產商對於換電車型的整體設計，電池的更換形式。電池的尺寸、接口等的標準各不相同。
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換電產業鏈換電行業產業鏈上遊由電池供應商、換電站基礎組件供應商、配套充電系統供應商組成，分別負責提供對應應用範圍的動力電池和換電站設備、軟件系統等。中遊主要為換電站建設和運營商，負責換電站的搭建和運營，面向市場提供換電服務。下遊主要由換電服務用戶和動力電池回收方組成。
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建設換電站需要什麼條件
1、土地：需要擁有一個足夠大的場地，可以容納換電站的設備和電池存儲需求。
2、資金：建設和運營換電站需要一定的資金投入，包括設備購買、安裝、調試、日常運營等費用。
3、技術：需要具備相關的技術能力，包括電池管理、設備控制、換電技術等。
4、人力資源：需要有一支具備專業知識和技能的人力資源團隊，進行設備的維護、電池的更換、安全監控等工作。
5、政策和許可：需要了解並遵守國家和地方的相關政策和法規，如環保要求、建設許可等，同時需要獲得相關的運營許可。
6、用戶需求：需要有一定的電動汽車保有量，才能保證換電站的持續運營。在建設換電站之前，建議諮詢專業人士或當地相關部門，了解具體的條件和要求，以確保項目順利進行。
建設換電站注意事項換電站是一種能源站，用於集中存儲和充電大量電池，並提供電動汽車電池更換服務。它採用直接更換電池的方式，以滿足電動汽車的續航裡程需求，而不是通過充電來補充能量。
新能源汽車換電行業特徵包括：1.電池標準不統一;2.當前主要應用於商用車;3.換電站日服務次數超過100次實現盈虧平衡。
電池標準不統一是行業的主要痛點《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》(GB/T 34013-2017)將動力蓄電池單體分為圓柱形、方形和軟包三類，該標準包括145種規格，其中有6種圓柱型電池、125種方形電池和14種軟包電池。如果電池標準維持不統一的現狀，一家第三方換電站需要為幾十家車企，上百種不同的車型預留電池，投資成本直線上升，財務壓力較大。
當前主要應用於商用車運營車輛屬於定制車型，品牌相對統一，電池規格相對一致，標準化程度高。它們對動力電池的壽命和維護有較高要求，適合採用換電模式。另外，運營車輛對效率要求極高，普通充電效率低下，因此，換電企業通過建立能源服務網絡，顯著提升了運營效率，形成了可持續發展的商業模式。根據測算，以6x4牽引車為例，換電重卡無動力車身相比柴油車5年購置及使用成本可降低近10%，優勢顯著。
日服務次數超過100次實現盈虧平衡以綠源3.0換電站為例，固定成本方面，包括土地折舊或租賃費、設備投資折舊、電池折舊或租賃費以及人工和維保費用，總計138萬元/年。變動成本方面，根據工商業平段電價0.8元/度計算，隨著換電站運營算法優化，預計可通過調節充電節奏降低平均電價成本。
收入方面，單次換電電量為40度，換電價格約為1.75元/度。最終計算得當日服務次數為100次即利用率為25%時，換電站年利潤為0，剛好盈虧平衡。
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