出租車行業(yè)的純電動化不僅是城市綠色環(huán)保、智能出行形象的代表，也成為中國純電動車發(fā)展的一個風(fēng)向標(biāo)。從2009年起，中國開展了「十城千輛」電動車示范運行項目，其中深圳和杭州承擔(dān)了電動出租車的示范運營工作。作為試點城市，深圳采用的是比亞迪E6快速充電模式，杭州采用的是眾泰朗悅快速換電模式。

 

在所有城市中，山西太原的出租車電動化最具有典范意義。2016年，在政府的強力推動和巨額補貼下，山西太原市在一年內(nèi)將全市的8292輛出租車全部更換為電動車比亞迪E6，成為全國第一個出租車全部電動化的城市，也是中國城市出租車“深圳模式”轉(zhuǎn)型的排頭兵。

 

 

經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，即使最為成功的太原市，電動出租車的運營仍然舉步維艱。比亞迪e6官方宣稱的續(xù)航里程可以達(dá)到400公里，但調(diào)查顯示：

 

1、新車電池狀態(tài)較好，不急加速急減速，盡量保持勻速行駛，大概能跑360公里左右。

 

2、車輛行駛里程超過10萬公里后，夏天開冷風(fēng)能跑不到300公里，冬天開熱風(fēng)能跑不到250公里。

 

3、由于太原市在投放初，確定了1:4的充電樁布設(shè)比例，充電難問題基本不存在，但司機通常會預(yù)留20%左右的電量，快充仍需要1.5h才能充滿。

 

由此也暴露出了純電動出租車的三大問題：一是電池衰減較為嚴(yán)重，二是在寒冷天氣下，電池?fù)p耗嚴(yán)重加快，三是補電時間過長。這也恰恰是出租車純電動化最致命的問題，直接影響了司機的有效運營時間和運營里程。

 

在電池技術(shù)上沒有重大突破的今天，續(xù)航的提升顯然是有限的。因此，如何快速有效地補電成為純電動出租車的重要研發(fā)方向。從技術(shù)可實現(xiàn)的角度來看，電池快速更換和超大功率快速充電是目前的兩大主流。

 

電動汽車“快充”是指電池從0%充電到80%的時間小于30分鐘的充電技術(shù)，快充時長樁端輸出功率決定。目前國家電網(wǎng)已初步形成“九縱九橫兩環(huán)”高速城際快充網(wǎng)絡(luò)，單臺快充樁最高輸出功率可達(dá)120kW，半小時能充滿80%電量，但我國城區(qū)快充樁功率多為30kW-60kW，快充滿電仍需1-2個小時左右。在時間就是金錢的出租車行業(yè)，司機往往采用“雙班制”，人歇車不歇，運營強度非常大，每少運營1個小時就意味著損失大約70塊錢。

 

2019年3月7日，特斯拉發(fā)布了第三代超級充電樁，新的V3超級充電樁最高可支持每輛特斯拉汽車250KW的充電速率，只需充電5分鐘，即可給汽車增加約120公里的續(xù)航里程，但由于受到技術(shù)、電網(wǎng)負(fù)荷、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺等因素限制，國內(nèi)大功率快充產(chǎn)業(yè)目前進(jìn)展相對較慢，專家預(yù)計初步實現(xiàn)10-15分鐘的充電時長至少需要等到2020年后。

 

 

 

除此之外，超級快充樁需要瞬時強大的功率電力作為支撐，必須靠近或建設(shè)專用充電網(wǎng)絡(luò)，從建設(shè)到運營都需要較高的成本，超級快充的費用預(yù)計不低于燃油車，而且充電速度對于鋰電池的循環(huán)壽命及安全性有著顯著的影響，超大功率快充將導(dǎo)致電池壽命縮短現(xiàn)象更加明顯，用車成本急劇攀升。顯然，“深圳快充”模式在短期內(nèi)仍無法解決出租車快速補電的痛點。

 

電池快換是實現(xiàn)出租車迅速補電的另一條途徑，除了杭州外，北京近年來各區(qū)縣出租車陸續(xù)更新為“充換一體”的北汽新能源EU系列，目前北京換電版出租車保有量超過4000臺，快換站也已建設(shè)100座。7月19日，北京市財政局發(fā)布出租汽車更新純電動車的資金獎勵政策，單臺車獎勵上限高達(dá)7.38萬元，要求車輛具備充換電兼容技術(shù)且以快速更換電池為主，換電模式在北京的試運營開始展現(xiàn)出光明的前景。

 

快換技術(shù)商用化最早出現(xiàn)在2007年，由以色列公司 Better Place 公司推動，可惜由于商業(yè)模式上的原因，最終失敗了。特斯拉在2013年展示了其90秒底盤換電技術(shù)，再一次在全世界范圍內(nèi)引爆換電話題，但特斯拉很快將發(fā)展專向了超級快充，默默地退出來換電舞臺。可見，換電模式的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，此前國網(wǎng)等行業(yè)巨頭也曾對此做過探索，最后折戟沉沙，失敗的一個重要原因是異形電池?zé)o法跨車系車型共享，換電站兼容性低，而且整合車企資源形成通用標(biāo)準(zhǔn)也不現(xiàn)實。

 

但是在產(chǎn)品規(guī)格統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的出租車領(lǐng)域，換電模式有著非常高效、便捷的運行性價比優(yōu)勢：

 

1、三分鐘換電更符合用戶加油的使用習(xí)慣，效率提高；

 

2、集中低功率充電可延長電池使用壽命20%，提升二手車的殘值；

 

3、用車成本僅略高于快充，使用成本低；

 

4、換電站占地面積更小，布局更加簡單靈活。

 

顯然，換電模式很好的解決了出租車純電動推廣過程中運營成本及能源補充效率的難題。目前換電技術(shù)已相對成熟，國內(nèi)主流的換電模式主要以北汽與上海奧動合作的底盤換電及力帆與杭州伯坦合作的模塊分箱換電為主。

 

 

模塊分箱式換電                                                   底盤整體式換電

 

模塊分箱式換電主要利用六軸機器人半自動更換，工人通過操作半自動化的機械臂，從汽車電池倉位取出標(biāo)準(zhǔn)電池包，再由機械臂將滿電電池插入汽車，其最大的特點是采用統(tǒng)一的模塊化標(biāo)準(zhǔn)電池，兼容性強，可根據(jù)車型需求在車輛底盤布置不同數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)箱動力電池（乘用車布置2/4塊、物流車可以布置6塊甚至8塊），但安全、防護(hù)等性能存在隱患。

 

底盤整體式換電采用全自動異形電池整塊更換模式，車輛進(jìn)入換電站后，換電設(shè)備自動拆下用過的電池，換下充滿電的電池，特點是操作簡單，且電池包整體置于一個保護(hù)殼之內(nèi)安全性強。

 

換電模式的通用性較差，注定了它只適用于特定使用場景的營運車輛，對私人用戶優(yōu)勢不明顯，也就無法作為公共基礎(chǔ)設(shè)施推廣，但電池是否標(biāo)準(zhǔn)化對出租車企業(yè)并無影響，因此底盤整體式換電對出租車行業(yè)更具吸引力，但“杭州快換”模式能否獲得最后的成功不僅是在技術(shù)層面，更多的是商業(yè)模式能否可行。

 

北汽方面表示換電站可采用集裝箱式快速落地，建站只需4小時，設(shè)備占地面積僅為67.5m²，不足5個車位面積，每日最高能夠服務(wù)私家車300輛。但換電站是重資產(chǎn)、大規(guī)模的商業(yè)投入，建站投資超過500萬元，一旦未來的競爭最后是充電模式勝出，那么換電站的建設(shè)就會面臨巨大的資產(chǎn)沉沒的風(fēng)險。如何讓運營商盈利，鋪設(shè)更多換電站是這個模式最關(guān)鍵的地方。

 

公開資料顯示北汽電池收費套餐折合為0.35元/公里，換電站的運營成本包括建站成本、用電、地租和人工等，我們從投資收益的角度對出租車底盤換電模式進(jìn)行初步的探討跟分析：

 

 

 

我們利用如下公式計算投資收益：年換電收入=5年固定攤銷成本+年運營成本，經(jīng)過測算5.04*N=1.3176*N+168，求解后初步得到單座換電站收支平衡的日均服務(wù)臺次應(yīng)該在46臺以上，由于實際運營及維護(hù)成本還會有所上浮，我們保守估計，若想實現(xiàn)盈利，日均服務(wù)臺次應(yīng)該在60臺以上。換電站必須吸引足夠多的車輛前來換電，攤薄成本才能更快盈利，但同時換電網(wǎng)絡(luò)的布局也影響出租車司機使用的便利性，按照目前北京4000臺換電出租車保有100個換電站的規(guī)模，顯然大部分換電站是嚴(yán)重虧損狀態(tài)。但­目前北京巡游車數(shù)量在7.1萬輛，隨著“油改電”政策的推行，換電出租車保有量持續(xù)增長，換電站盈利狀況將有所好轉(zhuǎn)。

 

除了對市場規(guī)模的巨大依賴，電池技術(shù)更新后的兼容性、電池的梯次利用、利潤如何分配等都是換電模式亟待解決的難題。因此，要想進(jìn)一步推廣換電模式，還需要車企、電池企業(yè)、運營商、電網(wǎng)等各個參與方達(dá)成共識，形成有效的商業(yè)運營模式。同時，換電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及市場規(guī)模的擴(kuò)大甚至需要當(dāng)?shù)卣耐七M(jìn)，換電站的建設(shè)及運營比充電站要復(fù)雜很多。

 

 

其實，現(xiàn)階段純電動汽車關(guān)鍵電池技術(shù)仍處于發(fā)展階段，“深圳快充”與“杭州快換”模式只是路徑選擇不同并無優(yōu)劣之分。但通過比較，我們可以看到換電模式能很好的解決充電模式面臨的諸多技術(shù)難題，目前也就更加適用于出租車的使用場景。但換電模式處于起步后的發(fā)展階段，如何形成各參與方滿意的商業(yè)運營模式將是巨大的考驗。