換電的難題，寧德時代有了新解法

1859年8月27日，美國人埃德溫·德雷克在賓夕法尼亞州打下的一口油井開始往外噴涌，宣告了現代石油工業的開啟。二十多年后，一個名叫卡爾·本茨的工程師在德國發明了世界上第一輛汽油車，汽車和石油從此成為一對密友。

但彼時，汽車只是有錢人的玩具，缺點一大堆，馬力小、速度慢、行駛距離短，加油得去雜貨店，世界上第一座專屬加油站1905年才在美國密蘇里州誕生，汽車從高不可攀的奢侈品變成了可以負擔的商品，一直要等到1913年之后福特Model T的大規模量產。

世界上最早的加油站

石油作為一種高能量密度能源伴隨著汽車的大規模生產而發光發熱，又因其易儲存和易運輸的特點使得加油站可以遍地開花，進一步促進了汽車產業的蓬勃，人類從此開啟了一種以汽車作為交通工具，以石油作為動力來源，主要通過加油來補能的出行方式。

這種出行方式帶動了石油和汽車工業的快速騰飛，加速了全球城市化進程，提升了出行便利性，也讓二十世紀成了名副其實的“石油世紀”。

放眼歷史，人類對能源使用效率的追求從未止步，整個過程也伴隨著交通工具以及補能方式的升級革新。

從煤炭到石油再到現在的風光發電，從馬車到汽車再到如今的電車，從手動駕駛到輔助駕駛再到無人駕駛，從驛站到加油站再到越來越多的充換電站，人類正在經歷前所未有的能源革命和汽車產業革命。

不僅人和車的關系因此被改變，整個能源系統的利用方式甚至都有可能被重構，就像從內燃機到電動車，從加油到充換電，被改變的絕不僅僅只有動力來源，還有“人-車-電網”的互動關系。

無論是充電樁還是換電站，都有潛力成為智慧城市里的基礎設施，一邊為用戶提供快捷的補能體驗，另一邊又能化身“儲能站”，幫助電網緩解壓力，從而實現客戶價值、商業價值和社會價值的最大化。

新時代的加油站

一百多年前，亨利·福特發起了流水線上的制造革命，終結了低效的馬車時代，讓蒸汽車、燃油車和電動車三分天下的局面變成了燃油車一家獨大，一百多年后，特斯拉用革命性技術讓電動車重回舞臺中心，撼動了燃油車的百年地基。

在中國，新能源車已經和燃油車勢均力敵，背后的邏輯和當初油車取代馬車也幾乎一致：更好的駕乘體驗以及更低的使用成本。

在“電比油低”的中國，消費者可以用更便宜的價格買到一輛加速更快、空間更大、乘坐更舒適、體驗更智能、使用成本更低的電動車。

同樣一輛15萬級別車型，燃油車百公里油耗8L，按8元/L計算，每公里成本約0.6元，而假設同級電動車百公里耗電14度，平均充電價格為1元（考慮峰谷用電價差），百公里電費只有0.14元，相當于前者的1/4。

唯有補能效率這個維度上，電動車一直很難做到燃油車那般絲滑。由于電力資源的離散性，電動車天然就有更多補能方式，但各種方式又各有利弊：

在家用慢充樁價格便宜，電流小對電池安全影響影響小，但不是每個家庭都有條件安裝，偶爾碰上長途出行還得依靠公共充電樁。

過去五年，中國公共充電樁數量從不到70萬臺增長到了346萬臺，其中快充樁占比只有一半，分布也不均勻。

最高功率600kW的超充樁最快可以做到“一秒一公里”，將充電時間壓縮到十幾分鐘，但長期使用超充會影響電池性能和循環壽命，充電樁功率過大又會給電網系統“添堵”，一根300kW以上的直流充電樁，就能吃下一整棟居民樓的配電量。

換電最像加油，最快可以實現“三分鐘滿電出發”的極致體驗，而且兼顧了電網的穩定性和電池安全性能，因此也獲得了政策支持，但因為很難建立統一的電池標準以及協調各方的利益訴求，一直不溫不火。

在國外，Better Place最早驗證了換電在技術上的可行性，但無奈在2013年宣告破產。在中國，探索換電20多年的第三方運營商”奧動新能源”如今也只投建了800座換電站；全球運營了2800多座換電站的蔚來一直是“自產自銷”，去年才開始引入第三方車企，但第一款合作車型至今沒有面世。

曇花一現的BetterPlace

作為一種“速度遠超充電，體驗不輸加油”的補能方式，理論上，只要換電站布得像加油站一樣密集，電動車用起來就能像燃油車一樣方便，消費者因此能“無感遷移”，新能源的雪球就能越滾越大。

和石油不同的是，電池除了是一種能源載體之外，還具備獨特的資產屬性，車電分離之后涉及的關聯方也遠不止整車廠和電池廠。

換電模式能否跑通取決于產業鏈上下游能否群策群力，打造一個“車端—站端—云端”協同運轉的智能系統，創造一個能讓電池資產價值最大化的流通體系。

多目標尋優

從科學的角度看，換電的推廣是一個很典型的多目標聯合優化問題。

好處是一旦充分發揮各方力量，尋到的可能是新能源車補能的全局最優解；難處則在于，紛繁的人類社會比數學題更復雜，每多一類利益主體，協調利益的難度上升不止一個數量級。

這也是為何此前能看到的換電模式，都有意無意地限制了參與主體：

蔚來發揮了不錯的示范作用，但出發點主要是建立高端品牌的護城河和保障自家車主的補能體驗，向用戶利益的過分傾斜，會限制其他利益主體的參與，這是蔚來成立九年之后才引入換電合作伙伴的重要原因。

奧動作為國內最早的第三方換電運營商之一，現階段主攻部分品牌的運營車輛換電，不太涉及私家車換電這塊潛力最大的市場，因為涉及品牌越多，電池規格越多，會帶來巨大的庫存和管理壓力。

從上到下，分別是奧動、蔚來和寧德時代巧克力換電站

換電這條理想化的補能路徑，做大做強面臨的主要矛盾其實一直沒有變過：如何構建一條各方都能切實受益的產業鏈利益關系，吸引盡可能多的同行者。它極度考驗企業的戰略、耐力乃至胸懷。

好消息是，外部條件正朝對換電有利的方向發展：

從2020年開始，從中央到地方，鼓勵換電并且支持車電分離的政策一個接一個發布；

消費者愿意為便利的補能服務付費，但不太想為昂貴、嬌氣且容易快速貶值的電池掏那么多錢，對換電的接受度與日俱增；

隨著競爭愈發激烈，電池包的高BOM成本令車企頭疼，因為它擠占差異化配置的成本空間或者車企的利潤。車企有意探索輕資產的車電分離方案來減負；

整個社會對高速補能的需求越來越旺，但電網對加劇擴容矛盾和用電波動的超充樁并不熱情，反而對功率需求更平穩、兼有儲能功能的換電更歡迎。

但同時，最關鍵的問題仍然有待解決：標準化問題一日不解，換電的大規模上量就無從談起。那換電電池如何標準化，究竟由誰牽頭？

如果讓某家車企來主導，其他車企配合，難免有人心理不平衡；如果讓第三方運營商主導，有足夠話語權、懂電池管理、有強大資金保障的三重要求，又有些強人所難。

這個難題最新的挑戰者是寧德時代。

作為自2017年以來的全球最大電池廠，它是幾乎所有一線車企的主要供應商，資金和技術實力都極其雄厚，同時又和國家電網、中華聯合財險等國企達成了戰略合作，能調動的資源非其他公司所能比。它可能是最有能力、最有動力打破行業壁壘、推動電池標準化的企業。

12月18日，寧德時代舉辦了“換電生態大會”，宣布要在2025年建設1000座換電站，未來30000座換電站，相當于目前國內加油站數量的三分之一。寧德時代此前推出過第一代換電體系，經過2年試水積累運營經驗、收集行業反饋后，是時候對換電加碼升級。

參照加油站92#和95#汽油，寧德時代在此次發布會上推出了兩種標準化巧克力換電塊，命名為20#和25#換電塊，兩種換電塊都有磷酸鐵鋰和三元鋰兩種不同的電芯配置，通過排列組合，能夠提供從400公里到600公里不等的續航里程，每月訂閱價格369-599元。

兩種標號的換電電池

為了盡可能攤薄全生命周期的使用成本，巧克力換電塊應用了長壽命技術，使得電池可以從傳統“按塊購買”變成“按使用量付費”，將電池的價值最大化。

這個既保有靈活性，又將換電向標準化、低成本收斂的方案，歸根結底指向兩個字：共贏。

利益公約數

換電近些年推廣不夠快，主要得歸因于贏的人不夠多。

此前，換電主要局限在少數20萬以上純電車型和少數運營車輛。在國內，15萬以下車型占據50%市場份額，這部分成本敏感型車主本應是純電車的理想用戶。然而因為電池成本擠占配置空間、充電不便，大量用戶要么堅守油車陣營，要么本對發動機沒有需求，也選擇了看起來更有性價比的插混。

寧德時代的巧克力換電，則提供了一個方案，讓海量15萬以下車型用戶，能夠以足夠低的購置成本，享受到換電的補能無憂、電池安全無憂、車輛殘值無憂——通過滿足這些用戶對成本和體驗的既要又要，讓純電借助最龐大市場的勢能再次偉大。

同樣，當車企加入這一換電體系，電池包這個重資產由寧德時代承擔，車企得以輕裝上陣，免除定制化電池包的研發費用，將車型研發周期縮短半年以上，將開發資源更多投入整車產品差異化能力的打造，避免在續航/補能的局部問題上過度內卷。

此外，購置新能源車的重要力量——網約車/出租車平臺、司機，以及相關車輛租賃公司——一直在承受電池減值，但本身又缺乏對電池資產的精細化管理、運營能力。在加入換電體系后，可通過高速補能提高經營效率，并以”車電分離“將電池維保、減值的成本壓力轉移出去。

而牽頭換電的寧德時代，雖然延攬了電池資產的壓力，但相對標準化的換電電池，可以顯著精簡電芯、電池包類型，降低生產管理難度，最終在生產成本上受益。

然而，盡管好處肉眼可見，換電依然很容易因為多主體的復雜利益訴求導致算不清賬，最終以某一方或者某幾方不堪做慈善而結束。要想實現各方持續受益的正向化學反應，口頭呼吁團結一致向前看意義有限，核心還是找到一味能維系反應的催化劑：

讓電池的資產屬性，不是只用來貶值，而是有更多創造新價值的可能。

在這個過程中，寧德時代子公司時代電服建立的電池銀行將發揮關鍵作用，它既是換電運營服務商，也是電池資產管理方，還是連接各個利益主體的樞紐。

一方面，電池銀行作為電池資產的持有者，在寧德時代支持下，向第三方換電運營商、個人提供電池租賃，以當期的重資產投入換取長期的訂閱收益。

這一過程中，電池流動并非單向固定的，而是可租可買可升級可回購，有低成本的進入路徑，也有能兜底的退出方式。

這一方式的用意是保證電池的流通性。經常投資的朋友都知道，資產只有自由流通才能發揮最大價值。

同時，電池銀行作為服務方，依托寧德時代對電池的深厚know-how，建立先進的電池壽命管理模型，擔負起電池的健康檢測與維保。

當集中化的管理維保配合材料創新，意味著一塊電池有充足的服役期賺得訂閱收益、服務費以及潛在的電力差價。

在健康服役期結束后，電池銀行可將電池用于梯次利用或拆解回收，充分發揮電池的最后余熱。

也正是因為寧德時代的電池銀行擁有換電電池“從搖籃到墳墓”的所有權和大數據，其換電體系便有能力撬動金融機構的助力：電池的資產屬性和收益率變得可計量，銀行便可提供相應的金融服務；保險公司在可視化的數據前，也能面向車電分離，推出更精細的保險服務。

銀行和保險公司也都能在換電模式上有利可圖

實際上，換電牽涉的利益方遠不止上文所述。

面對上游的城市、車企、動力電池供應商、換電站建設方、能源供應商，中游的車輛持有方、網約車運營平臺乃至未來的Robotaxi，下游的汽車養護維修、二手車交易平臺、保險、其他金融機構，處于中心節點的電池銀行，既肩負做大蛋糕的重任，也為更多相關方提供了參與其中并取得收益的可行性。

每一份實現的利益，最終都會反哺為換電壯大的動力。

一種商業新業態的普及歷史，常常是技術攻堅史，更是利益分配史。只不過大部分時候是產業鏈自發磨合達成合意，而這一次，寧德時代希望帶著負責任的大廠形象，更主動地推動補能體系的構建、轉型。

也正是對各方利益的兼顧和權衡，寧德時代快速建立了一個龐大的換電朋友圈。在這次發布會上，寧德時代宣布已經和長安、廣汽、北汽、五菱、一汽等車企達成了合作，十款換電車型也將從年底開始陸續推向市場。

加入了巧克力換電的車型

不過，即使是寧德時代聯合眾多大型車企入局，換電體系的建立仍然會是一場長征，換電站的鋪設、換電車型的增長、消費者心智的轉變，都需不可缺少的量變積累，最終才能帶來質變。

牽頭的寧德時代，也必須解決一個內生性的問題：從工業、制造的基因里生長出來、與電池打交道多過和人打交道的寧德時代，必須要學習、進化、轉型，持續提高精細化運營能力和統籌協調能力，才能在具有強服務屬性、面向大量C端用戶的換電站穩腳跟。

當然，拉長時間看，在能源轉型的命題下，產業上下游對換電逐漸熱情，不僅僅是因為看到了近期汽車市場的需求，還有更大體系中越來越確定的趨勢。

電網“擺渡人”

2020年，中國首次提出“雙碳”（碳中和和碳達峰）目標，同年，換電站作為新基建首次被寫進《政府工作報告》中，換電成為推動雙碳目標路上一位不可或缺的角色。

在今年“兩會”上，寧德時代創始人曾毓群提交的方案也指出，換電不僅能解決電動車的補能問題，還能與電網互動，幫助解決新能源發電的不穩定性和調峰需求。

過去十幾年，中國一直在大力發展可再生能源，截至今年上半年，中國風光發電裝機規模已經超過煤電，但這也帶來一個棘手的問題：

風和光伏的致命弱點就是具有很強的間歇性和波動性，風大天晴的時候發電量多，風小天陰的時候發電量就小，而且電力是一種即發即用的資源，供需兩端需要平衡。

正是由于上游的波動性，電力公司會實行“峰谷電價”，國家也想通過大力發展儲能行業來熨平上下游之間的供需錯位，而換電站天生就是儲能站，承擔著電網和電車間“擺渡人”的角色。

作為電池中轉站，一座換電站內的電池，少則幾塊，多則幾十塊，是電力系統天然的蓄水池：

在用電量低的深夜，換電站可以給電池充滿電；在用電量高的白天，換電站又能扮演“虛擬電廠”的角色，通過專網直聯到電網的調度中心，做到分鐘級甚至秒級的功率響應，高效參與調頻。與此同時，還能盡可能存儲和消納綠電資源。

理論上，充電樁加裝一套V2G（Vehicle-to-Grid，車網互動）雙向模塊后也能和電動車構成一套微型儲能系統，但這套組合面臨明顯的局限，最突出的問題就是管理難度。

電動車的充電特點是“即插即充即走”，充電樁呈離散式分布，充電時間也存在明顯的“潮汐效應”，相比于換電站，很難和電力系統發生“化學反應”，做到該出力時就出力。

舉個例子，當某地電網需要換電站為其反向放電時，換電站可以根據電池數量和電池狀態進行實時調整，而不必去調度車輛，相較之下，充電樁和電動車無法做到快速匹配和高效并網。

以寧德時代力推的巧克力換電站為例，每站14-30塊電池，每年可以吞吐3360萬度電，加上3萬座換電站可服務的2000萬車輛，每年可以吞吐11.2億度電。

寧德時代換電站未來的電力吞吐量十分驚人

可以看出，無論是為了適應電力結構的轉型，推動雙碳目標的實現，還是為了提升用戶的補能體驗，進一步做大新能源車市場，換電都是一個繞不開的選擇。

過去以充電樁為絕對主導的新能源補能1.0時代已經落幕，一個家充、快充、換電共同主導的2.0時代正在加速到來。

按曾毓群的說法，未來電車補能將是“三分天下"。

家充樁、公共充電樁以及換電站各司其職，既能滿足不同用戶不同場景下的補能需求，同時又能最大程度保障電網的平穩運行，這種"三分天下"的格局本質上就是在構建一個立體化的城市新能源智慧網絡：

家充作為最后100米的毛細血管，不僅能緩解日常出行的里程焦慮，又能讓綠電滲透到千家萬戶；

公共充電網絡作為城市能源系統的主動脈，通過合理布局和精細化運營能節省城市能耗；

換電站則像能源調度的中樞，通過智能化的電池管理和調度，實現電網負荷的動態平衡。

在未來的智慧城市中，這三種補能方式將形成完整的能源生態和體驗閉環，這種多層次、立體化的補能網絡，讓新能源汽車不僅是單純的交通工具和第三空間，更是成為了智慧城市的重要基建和有機組成。

作者：羅松松、熊宇翔、彭蘇平

編輯：羅松松、熊宇翔

視覺設計：疏睿