换电的难题，宁德时代有了新解法

1859年8月27日，美国人埃德温·德雷克在宾夕法尼亚州打下的一口油井开始往外喷涌，宣告了现代石油工业的开启。二十多年后，一个名叫卡尔·本茨的工程师在德国发明了世界上第一辆汽油车，汽车和石油从此成为一对密友。

但彼时，汽车只是有钱人的玩具，缺点一大堆，马力小、速度慢、行驶距离短，加油得去杂货店，世界上第一座专属加油站1905年才在美国密苏里州诞生，汽车从高不可攀的奢侈品变成了可以负担的商品，一直要等到1913年之后福特Model T的大规模量产。

世界上最早的加油站

石油作为一种高能量密度能源伴随着汽车的大规模生产而发光发热，又因其易储存和易运输的特点使得加油站可以遍地开花，进一步促进了汽车产业的蓬勃，人类从此开启了一种以汽车作为交通工具，以石油作为动力来源，主要通过加油来补能的出行方式。

这种出行方式带动了石油和汽车工业的快速腾飞，加速了全球城市化进程，提升了出行便利性，也让二十世纪成了名副其实的“石油世纪”。

放眼历史，人类对能源使用效率的追求从未止步，整个过程也伴随着交通工具以及补能方式的升级革新。

从煤炭到石油再到现在的风光发电，从马车到汽车再到如今的电车，从手动驾驶到辅助驾驶再到无人驾驶，从驿站到加油站再到越来越多的充换电站，人类正在经历前所未有的能源革命和汽车产业革命。

不仅人和车的关系因此被改变，整个能源系统的利用方式甚至都有可能被重构，就像从内燃机到电动车，从加油到充换电，被改变的绝不仅仅只有动力来源，还有“人-车-电网”的互动关系。

无论是充电桩还是换电站，都有潜力成为智慧城市里的基础设施，一边为用户提供快捷的补能体验，另一边又能化身“储能站”，帮助电网缓解压力，从而实现客户价值、商业价值和社会价值的最大化。

新时代的加油站

一百多年前，亨利·福特发起了流水线上的制造革命，终结了低效的马车时代，让蒸汽车、燃油车和电动车三分天下的局面变成了燃油车一家独大，一百多年后，特斯拉用革命性技术让电动车重回舞台中心，撼动了燃油车的百年地基。

在中国，新能源车已经和燃油车势均力敌，背后的逻辑和当初油车取代马车也几乎一致：更好的驾乘体验以及更低的使用成本。

在“电比油低”的中国，消费者可以用更便宜的价格买到一辆加速更快、空间更大、乘坐更舒适、体验更智能、使用成本更低的电动车。

同样一辆15万级别车型，燃油车百公里油耗8L，按8元/L计算，每公里成本约0.6元，而假设同级电动车百公里耗电14度，平均充电价格为1元（考虑峰谷用电价差），百公里电费只有0.14元，相当于前者的1/4。

唯有补能效率这个维度上，电动车一直很难做到燃油车那般丝滑。由于电力资源的离散性，电动车天然就有更多补能方式，但各种方式又各有利弊：

在家用慢充桩价格便宜，电流小对电池安全影响影响小，但不是每个家庭都有条件安装，偶尔碰上长途出行还得依靠公共充电桩。

过去五年，中国公共充电桩数量从不到70万台增长到了346万台，其中快充桩占比只有一半，分布也不均匀。

最高功率600kW的超充桩最快可以做到“一秒一公里”，将充电时间压缩到十几分钟，但长期使用超充会影响电池性能和循环寿命，充电桩功率过大又会给电网系统“添堵”，一根300kW以上的直流充电桩，就能吃下一整栋居民楼的配电量。

换电最像加油，最快可以实现“三分钟满电出发”的极致体验，而且兼顾了电网的稳定性和电池安全性能，因此也获得了政策支持，但因为很难建立统一的电池标准以及协调各方的利益诉求，一直不温不火。

在国外，Better Place最早验证了换电在技术上的可行性，但无奈在2013年宣告破产。在中国，探索换电20多年的第三方运营商”奥动新能源”如今也只投建了800座换电站；全球运营了2800多座换电站的蔚来一直是“自产自销”，去年才开始引入第三方车企，但第一款合作车型至今没有面世。

昙花一现的BetterPlace

作为一种“速度远超充电，体验不输加油”的补能方式，理论上，只要换电站布得像加油站一样密集，电动车用起来就能像燃油车一样方便，消费者因此能“无感迁移”，新能源的雪球就能越滚越大。

和石油不同的是，电池除了是一种能源载体之外，还具备独特的资产属性，车电分离之后涉及的关联方也远不止整车厂和电池厂。

换电模式能否跑通取决于产业链上下游能否群策群力，打造一个“车端—站端—云端”协同运转的智能系统，创造一个能让电池资产价值最大化的流通体系。

多目标寻优

从科学的角度看，换电的推广是一个很典型的多目标联合优化问题。

好处是一旦充分发挥各方力量，寻到的可能是新能源车补能的全局最优解；难处则在于，纷繁的人类社会比数学题更复杂，每多一类利益主体，协调利益的难度上升不止一个数量级。

这也是为何此前能看到的换电模式，都有意无意地限制了参与主体：

蔚来发挥了不错的示范作用，但出发点主要是建立高端品牌的护城河和保障自家车主的补能体验，向用户利益的过分倾斜，会限制其他利益主体的参与，这是蔚来成立九年之后才引入换电合作伙伴的重要原因。

奥动作为国内最早的第三方换电运营商之一，现阶段主攻部分品牌的运营车辆换电，不太涉及私家车换电这块潜力最大的市场，因为涉及品牌越多，电池规格越多，会带来巨大的库存和管理压力。

从上到下，分别是奥动、蔚来和宁德时代巧克力换电站

换电这条理想化的补能路径，做大做强面临的主要矛盾其实一直没有变过：如何构建一条各方都能切实受益的产业链利益关系，吸引尽可能多的同行者。它极度考验企业的战略、耐力乃至胸怀。

好消息是，外部条件正朝对换电有利的方向发展：

从2020年开始，从中央到地方，鼓励换电并且支持车电分离的政策一个接一个发布；

消费者愿意为便利的补能服务付费，但不太想为昂贵、娇气且容易快速贬值的电池掏那么多钱，对换电的接受度与日俱增；

随着竞争愈发激烈，电池包的高BOM成本令车企头疼，因为它挤占差异化配置的成本空间或者车企的利润。车企有意探索轻资产的车电分离方案来减负；

整个社会对高速补能的需求越来越旺，但电网对加剧扩容矛盾和用电波动的超充桩并不热情，反而对功率需求更平稳、兼有储能功能的换电更欢迎。

但同时，最关键的问题仍然有待解决：标准化问题一日不解，换电的大规模上量就无从谈起。那换电电池如何标准化，究竟由谁牵头？

如果让某家车企来主导，其他车企配合，难免有人心理不平衡；如果让第三方运营商主导，有足够话语权、懂电池管理、有强大资金保障的三重要求，又有些强人所难。

这个难题最新的挑战者是宁德时代。

作为自2017年以来的全球最大电池厂，它是几乎所有一线车企的主要供应商，资金和技术实力都极其雄厚，同时又和国家电网、中华联合财险等国企达成了战略合作，能调动的资源非其他公司所能比。它可能是最有能力、最有动力打破行业壁垒、推动电池标准化的企业。

12月18日，宁德时代举办了“换电生态大会”，宣布要在2025年建设1000座换电站，未来30000座换电站，相当于目前国内加油站数量的三分之一。宁德时代此前推出过第一代换电体系，经过2年试水积累运营经验、收集行业反馈后，是时候对换电加码升级。

参照加油站92#和95#汽油，宁德时代在此次发布会上推出了两种标准化巧克力换电块，命名为20#和25#换电块，两种换电块都有磷酸铁锂和三元锂两种不同的电芯配置，通过排列组合，能够提供从400公里到600公里不等的续航里程，每月订阅价格369-599元。

两种标号的换电电池

为了尽可能摊薄全生命周期的使用成本，巧克力换电块应用了长寿命技术，使得电池可以从传统“按块购买”变成“按使用量付费”，将电池的价值最大化。

这个既保有灵活性，又将换电向标准化、低成本收敛的方案，归根结底指向两个字：共赢。

利益公约数

换电近些年推广不够快，主要得归因于赢的人不够多。

此前，换电主要局限在少数20万以上纯电车型和少数运营车辆。在国内，15万以下车型占据50%市场份额，这部分成本敏感型车主本应是纯电车的理想用户。然而因为电池成本挤占配置空间、充电不便，大量用户要么坚守油车阵营，要么本对发动机没有需求，也选择了看起来更有性价比的插混。

宁德时代的巧克力换电，则提供了一个方案，让海量15万以下车型用户，能够以足够低的购置成本，享受到换电的补能无忧、电池安全无忧、车辆残值无忧——通过满足这些用户对成本和体验的既要又要，让纯电借助最庞大市场的势能再次伟大。

同样，当车企加入这一换电体系，电池包这个重资产由宁德时代承担，车企得以轻装上阵，免除定制化电池包的研发费用，将车型研发周期缩短半年以上，将开发资源更多投入整车产品差异化能力的打造，避免在续航/补能的局部问题上过度内卷。

此外，购置新能源车的重要力量——网约车/出租车平台、司机，以及相关车辆租赁公司——一直在承受电池减值，但本身又缺乏对电池资产的精细化管理、运营能力。在加入换电体系后，可通过高速补能提高经营效率，并以”车电分离“将电池维保、减值的成本压力转移出去。

而牵头换电的宁德时代，虽然延揽了电池资产的压力，但相对标准化的换电电池，可以显著精简电芯、电池包类型，降低生产管理难度，最终在生产成本上受益。

然而，尽管好处肉眼可见，换电依然很容易因为多主体的复杂利益诉求导致算不清账，最终以某一方或者某几方不堪做慈善而结束。要想实现各方持续受益的正向化学反应，口头呼吁团结一致向前看意义有限，核心还是找到一味能维系反应的催化剂：

让电池的资产属性，不是只用来贬值，而是有更多创造新价值的可能。

在这个过程中，宁德时代子公司时代电服建立的电池银行将发挥关键作用，它既是换电运营服务商，也是电池资产管理方，还是连接各个利益主体的枢纽。

一方面，电池银行作为电池资产的持有者，在宁德时代支持下，向第三方换电运营商、个人提供电池租赁，以当期的重资产投入换取长期的订阅收益。

这一过程中，电池流动并非单向固定的，而是可租可买可升级可回购，有低成本的进入路径，也有能兜底的退出方式。

这一方式的用意是保证电池的流通性。经常投资的朋友都知道，资产只有自由流通才能发挥最大价值。

同时，电池银行作为服务方，依托宁德时代对电池的深厚know-how，建立先进的电池寿命管理模型，担负起电池的健康检测与维保。

当集中化的管理维保配合材料创新，意味着一块电池有充足的服役期赚得订阅收益、服务费以及潜在的电力差价。

在健康服役期结束后，电池银行可将电池用于梯次利用或拆解回收，充分发挥电池的最后余热。

也正是因为宁德时代的电池银行拥有换电电池“从摇篮到坟墓”的所有权和大数据，其换电体系便有能力撬动金融机构的助力：电池的资产属性和收益率变得可计量，银行便可提供相应的金融服务；保险公司在可视化的数据前，也能面向车电分离，推出更精细的保险服务。

银行和保险公司也都能在换电模式上有利可图

实际上，换电牵涉的利益方远不止上文所述。

面对上游的城市、车企、动力电池供应商、换电站建设方、能源供应商，中游的车辆持有方、网约车运营平台乃至未来的Robotaxi，下游的汽车养护维修、二手车交易平台、保险、其他金融机构，处于中心节点的电池银行，既肩负做大蛋糕的重任，也为更多相关方提供了参与其中并取得收益的可行性。

每一份实现的利益，最终都会反哺为换电壮大的动力。

一种商业新业态的普及历史，常常是技术攻坚史，更是利益分配史。只不过大部分时候是产业链自发磨合达成合意，而这一次，宁德时代希望带着负责任的大厂形象，更主动地推动补能体系的构建、转型。

也正是对各方利益的兼顾和权衡，宁德时代快速建立了一个庞大的换电朋友圈。在这次发布会上，宁德时代宣布已经和长安、广汽、北汽、五菱、一汽等车企达成了合作，十款换电车型也将从年底开始陆续推向市场。

加入了巧克力换电的车型

不过，即使是宁德时代联合众多大型车企入局，换电体系的建立仍然会是一场长征，换电站的铺设、换电车型的增长、消费者心智的转变，都需不可缺少的量变积累，最终才能带来质变。

牵头的宁德时代，也必须解决一个内生性的问题：从工业、制造的基因里生长出来、与电池打交道多过和人打交道的宁德时代，必须要学习、进化、转型，持续提高精细化运营能力和统筹协调能力，才能在具有强服务属性、面向大量C端用户的换电站稳脚跟。

当然，拉长时间看，在能源转型的命题下，产业上下游对换电逐渐热情，不仅仅是因为看到了近期汽车市场的需求，还有更大体系中越来越确定的趋势。

电网“摆渡人”

2020年，中国首次提出“双碳”（碳中和和碳达峰）目标，同年，换电站作为新基建首次被写进《政府工作报告》中，换电成为推动双碳目标路上一位不可或缺的角色。

在今年“两会”上，宁德时代创始人曾毓群提交的方案也指出，换电不仅能解决电动车的补能问题，还能与电网互动，帮助解决新能源发电的不稳定性和调峰需求。

过去十几年，中国一直在大力发展可再生能源，截至今年上半年，中国风光发电装机规模已经超过煤电，但这也带来一个棘手的问题：

风和光伏的致命弱点就是具有很强的间歇性和波动性，风大天晴的时候发电量多，风小天阴的时候发电量就小，而且电力是一种即发即用的资源，供需两端需要平衡。

正是由于上游的波动性，电力公司会实行“峰谷电价”，国家也想通过大力发展储能行业来熨平上下游之间的供需错位，而换电站天生就是储能站，承担着电网和电车间“摆渡人”的角色。

作为电池中转站，一座换电站内的电池，少则几块，多则几十块，是电力系统天然的蓄水池：

在用电量低的深夜，换电站可以给电池充满电；在用电量高的白天，换电站又能扮演“虚拟电厂”的角色，通过专网直联到电网的调度中心，做到分钟级甚至秒级的功率响应，高效参与调频。与此同时，还能尽可能存储和消纳绿电资源。

理论上，充电桩加装一套V2G（Vehicle-to-Grid，车网互动）双向模块后也能和电动车构成一套微型储能系统，但这套组合面临明显的局限，最突出的问题就是管理难度。

电动车的充电特点是“即插即充即走”，充电桩呈离散式分布，充电时间也存在明显的“潮汐效应”，相比于换电站，很难和电力系统发生“化学反应”，做到该出力时就出力。

举个例子，当某地电网需要换电站为其反向放电时，换电站可以根据电池数量和电池状态进行实时调整，而不必去调度车辆，相较之下，充电桩和电动车无法做到快速匹配和高效并网。

以宁德时代力推的巧克力换电站为例，每站14-30块电池，每年可以吞吐3360万度电，加上3万座换电站可服务的2000万车辆，每年可以吞吐11.2亿度电。

宁德时代换电站未来的电力吞吐量十分惊人

可以看出，无论是为了适应电力结构的转型，推动双碳目标的实现，还是为了提升用户的补能体验，进一步做大新能源车市场，换电都是一个绕不开的选择。

过去以充电桩为绝对主导的新能源补能1.0时代已经落幕，一个家充、快充、换电共同主导的2.0时代正在加速到来。

按曾毓群的说法，未来电车补能将是“三分天下"。

家充桩、公共充电桩以及换电站各司其职，既能满足不同用户不同场景下的补能需求，同时又能最大程度保障电网的平稳运行，这种"三分天下"的格局本质上就是在构建一个立体化的城市新能源智慧网络：

家充作为最后100米的毛细血管，不仅能缓解日常出行的里程焦虑，又能让绿电渗透到千家万户；

公共充电网络作为城市能源系统的主动脉，通过合理布局和精细化运营能节省城市能耗；

换电站则像能源调度的中枢，通过智能化的电池管理和调度，实现电网负荷的动态平衡。

在未来的智慧城市中，这三种补能方式将形成完整的能源生态和体验闭环，这种多层次、立体化的补能网络，让新能源汽车不仅是单纯的交通工具和第三空间，更是成为了智慧城市的重要基建和有机组成。

作者：罗松松、熊宇翔、彭苏平

编辑：罗松松、熊宇翔

视觉设计：疏睿