早在2011年，国家电网就明确了“换电为主、插电为辅、集中充电、统一配送”的新能源汽车补能方式。但彼时的新能源汽车方兴未艾、市场规模小、技术不成熟、缺乏匹配扶持政策、标准不统一等问题导致了换电模式低经济效益与普及率。
如今，新能源汽车的销量从2011年的8159辆跃升至2021年的3,520,545辆，占汽车总销量的13.4%，且具备上升趋势。2020年开始，针对换电模式的配套政策陆续发布，既有鼓励换电模式发展的扶植政策，又包含了推动标准统一的发展政策，如表1所示。
一、群雄并起
在新能源车渗透率逐步上升，诸多利好换电模式的政策相继出台的背景下，新能源车换电模式的主导者（具有自主技术研发能力的企业）呈现了群雄并起的状态。从主导者所处新能源汽车产业链的位置看，有上游的电池供应商（宁德时代）、换电技术供应商（奥动新能源，伯坦科技），中游的整车厂（蔚来），下游的能源服务商（国家电网）。这些换电模式的主导者不约而同地表示在十四五期间要大力投建换电站，扩张的规模相较于现有的换电站数量达5-15倍不等。
现有的主流换电模式分为整体换电与分体换电。整体换电可以实行相同体积规格不同电池容量的电池包的替换。分体换电类似于按需换电，将多个标准化、模块化的小容量电池包按照车辆所需的电量进行批次替换。而基于前期竞争壁垒的构建，各家换电站无法通用，加上前期支持换电模式车辆数量有限，导致了换电站普及率低、出现部分站点超负荷运转而部分使用效率低的矛盾中。
二、警惕换电模式无序竞争
换电模式似乎即将要进入百花齐放的大好局面，然而用一句俗语描述“这是最好的时代，也是最坏的时代”。群雄并起而缺乏相应的标准指引，各家换电站各自为政，并希望能够掌握行业话语权，制定有利于自己的标准。为了能够主导行业标准的制定，自身换电技术的积累以及市场规模的占有却又显得尤为重要。这会导致在标准未统一前，各家换电企业都处于野蛮生长，疯狂扩展的阶段。在接下来的几年，基于未来发展与市场竞争需要，换电企业所建设的设施将会远大于其客户的实际需求，将会出现从整体数量上看换电模式已经全面普及的发展假象。实际上，由于换电标准的不统一，各家换电企业只能服务于自身客户而不通用，用户的实际体验并不会获得与整体换电站数量相匹配的提升。标准不统一不仅导致资源浪费，也将会拖累整体行业的健康发展。
以我国的电信基础设施建设为例，在中国铁塔统一进行通信基础设施建设前，基础设施的建设处于重复建设、低效利用状态。2002至2006年，5家电信运营商在电信基础设施建设上共计投入11235亿元，但设施利用率仅为三分之一。而自2014年中国铁塔成立后至2020年，新建铁塔的共享水平从14.3%跃升至80%，累计少建铁搭84万座，节约投资1505亿。与此同时，互联网普及率也从2014年的46.9%提升至2020年70.4%。
由此可见，标准化的统一不仅促进了行业快速发展，同时为各家企业节约了巨额的成本。参照电信基础设施的发展，各家换电企业应当从电池规格、锁止机构、通信系统、换电平台入手尽快统一行业标准，避免换电模式的无序竞争，促进行业健康高效发展。
三、标准化带来的问题
换电模式的标准化，可以提升换电站的通用性、使用率，尽快获取规模化发展的福利。与传统的汽油车类比，汽油的标准化可以让加油站快速的铺设，使得每一家加油站与汽车制造商都能享受规模化红利。而与传统燃油车不同的是，新能源车的电池不像油箱那般简易，电池作为一个大体积，大重量，高成本的部件，深刻影响着新能源汽车的续航、性能、体积、定价以及定位。
如果对电池的体积，性能，规格进行单一的标准化，那么势必对新能源车从设计到生产产生重大的影响，扼杀了市场多元化。反之，若对换电的电池规格提出多种标准，满足各车企的多元化需求，则会导致多规格的电池流通于市场，拖累换电模式的高效运行，引发车辆换电需求匹配问题。针对这种矛盾，类似宁德时代推出的巧克力换电即前文提到的分体换电似乎能够解决问题。然而分体换电解决了对于不同电池容量的需求，却没有解决车辆对于不同电池性能的需求，如电池材料、能量密度、充放电特性。单纯的对换电模式的电池进行标准化将可能会导致两种结果：1，制造商统一按照标准执行，单一的电池规格限制了新能源汽车市场的充分竞争，延缓电池技术的突破；2，各家企业遵循自由市场竞争，导致换电市场在寡头形成前长期处于混乱状态，降低换电模式的整体运营效率。
四、未来发展方向与建议
各家换电站间电池的通用与多元化的换电场景的前提需基于换电模式标准的统一，能够为不同品牌、不同类型的车辆进行通用化的换电；能够基于电池银行的清算平台实现不同品牌电池的自由流通与交换。
(一)电池银行间清算平台
现有的银行之间拆借，可以解决短期的流动资金问题；各家换电站之间电池的拆借解决不同品牌车辆短期的电池借用需求。而电池银行间清算解决的是隶属于不同品牌的可换电新能源车辆在非本品牌换电站进行换电后，导致的充电费用以及电池串流后的运输归还问题。
当换电模式的标准统一后，新能源车辆A在非本品牌的换电站换取B品牌的电池，这样A不仅会占有换电站B的电池仓位以及供电资源，还占有并使用了换电站B的自有电池。刻意情况下，A可以在下一次换电时前往同一换电站换回原有电池，这样仅仅会占有一段时间的B品牌自有电池，仓位以及充电资源。巧合情况下，A在其他换电站换到本品牌电池，看似产生的资源占用与刻意情况类似，但仍有一块A品牌电池在占用B品牌资源。假设在极端标准统一状态下，每个品牌电池规格完全一致，产生的费用可以缩小为充电资源的占用。但现实中无法达成这样的理想情况，各家换电企业为了市场竞争，必然会推出性能各异的电池，这将导致优质与劣质电池互换后的资源差额问题，需要清算平台界定不同电池的质量并制定它们之间互换后产生的资源差额费用。为保证市场电池资源的有序流通，以及不同质量电池的合理竞争，电池银行清算平台需将隶属于某一品牌换电站中其他家的电池进行再分配与调拨，使其回到原有的流通渠道中去，并对充电资源的使用、仓位的占用与物流调配的操作所产生的费用进行清算。
(二)扩大换电模式的搭建场景
场景一：市内交通，与地产企业合作开发，实现小区换电。
如同蔚来与中石化的战略合作关系一般，换电站企业可与地产开发公司达成合作，除以往找场地、建换电站的模式以外，可将换电站的建设融入到地产开发中。无论是大型商场还是居民住宅，从设计初就充分考虑换电站建设的场地与电源的使用需求，令换电站随着地产开发逐步渗透到新兴居民生活圈中。虽然与中石化这样网点密布的企业合作可以加速换电站的普及，但并不是每一个加油站都有足够的空间与符合标准的能源可供使用。与地产企业合作，则可以从地产项目构建初期就解决空间与能源需求问题，且无论是大型的商场还是居民区，未来对于换电的需求都会逐步增长，而这些物业也都可以分配足够的空间与能源供换电站使用。
场景二：城际出行，将换电站扩建为换电场，与高速服务区深度融合
受限于后发劣势，换电模式只能被动适应现有高速服务区的场地，整合了充换电功能的站点由此而生，具有占地面积小、易部署的优势，却也存在着电池储备有限，单位时间服务车辆数少的劣势。但现有的高速服务站点内普遍拥有大面积的露天停车场地，若将原有地面的换电站移动至底下，将原本每个停车位改造为换电的终端入口，电池在地下进行集中充电、按需运输至指定的停车位进行换电。由此可以极大地提升电池储备与单位时间的换电数量，解决换电站的天生劣势。基于现有换电市场的规模，高速服务区可考虑进行整体规划、分批落实、按需扩容、预留升级的发展模式。在不影响服务区正常运营的前提下，与换电企业深度合作进行阶梯化改造。
五、总结
作为全球最大的汽车消费市场，新能源汽车可以说是我国制造业迎来的罕有之变局，其背后数以千计的零部件供应带动大量的人口就业与经济发展。随着车辆智能化的发展、汽车产业也带动着半导体、人工智能等前沿技术的进步。而我国作为全球范围内换电模式率先市场化应用的地区，隐含着引领新能源汽车补能商业模式发展的可能性。因此，除聚焦汽车产业本身以外，围绕汽车产业链的新技术、新模式也需要持续关注。
就目前而言，换电模式的春天还未到来，百花齐放的竞争格局也没有形成，统一标准的制定与实施还需要时间完善并彻底落地。未来5-10年将是各家换电企业野蛮生长，也是纯燃油车逐步退出市场的时间段。但要想换电站达成现有加油站一样的便利程度仍需10年左右的孕育期。
潘宇超：上海交大行业研究院研究专员
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