出租車行業的純電動化不僅是城市綠色環保、智能出行形象的代表，也成為中國純電動車發展的一個風向標。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”轉型的排頭兵。

 

 

經統計發現，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官方宣稱的續航里程可以達到400公里，但調查顯示：

 

1、新車電池狀態較好，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，夏天開冷風能跑不到300公里，冬天開熱風能跑不到250公里。

 

3、由于太原市在投放初，確定了1:4的充電樁布設比例，充電難問題基本不存在，但司機通常會預留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重，二是在寒冷天氣下，電池損耗嚴重加快，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。

 

在電池技術上沒有重大突破的今天，續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方向。從技術可實現的角度來看，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，快充時長樁端輸出功率決定。目前國家電網已初步形成“九縱九橫兩環”高速城際快充網絡，單臺快充樁最高輸出功率可達120kW，半小時能充滿80%電量，但我國城區快充樁功率多為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，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公里的續航里程，但由于受到技術、電網負荷、相關標準尚未出臺等因素限制，國內大功率快充產業目前進展相對較慢，專家預計初步實現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，必須靠近或建設專用充電網絡，從建設到運營都需要較高的成本，超級快充的費用預計不低于燃油車，而且充電速度對于鋰電池的循環壽命及安全性有著顯著的影響，超大功率快充將導致電池壽命縮短現象更加明顯，用車成本急劇攀升。顯然，“深圳快充”模式在短期內仍無法解決出租車快速補電的痛點。

 

電池快換是實現出租車迅速補電的另一條途徑，除了杭州外，北京近年來各區縣出租車陸續更新為“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100座。7月19日，北京市財政局發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7.38萬元，要求車輛具備充換電兼容技術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出光明的前景。

 

快換技術商用化最早出現在2007年，由以色列公司 Better Place 公司推動，可惜由于商業模式上的原因，最終失敗了。特斯拉在2013年展示了其90秒底盤換電技術，再一次在全世界范圍內引爆換電話題，但特斯拉很快將發展專向了超級快充，默默地退出來換電舞臺。可見，換電模式的發展并非一帆風順，此前國網等行業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無法跨車系車型共享，換電站兼容性低，而且整合車企資源形成通用標準也不現實。

 

但是在產品規格統一、標準化程度較高的出租車領域，換電模式有著非常高效、便捷的運行性價比優勢：

 

1、三分鐘換電更符合用戶加油的使用習慣，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。目前換電技術已相對成熟，國內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準電池包，再由機械臂將滿電電池插入汽車，其最大的特點是采用統一的模塊化標準電池，兼容性強，可根據車型需求在車輛底盤布置不同數量的標準箱動力電池（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，車輛進入換電站后，換電設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殼之內安全性強。

 

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，對私人用戶優勢不明顯，也就無法作為公共基礎設施推廣，但電池是否標準化對出租車企業并無影響，因此底盤整體式換電對出租車行業更具吸引力，但“杭州快換”模式能否獲得最后的成功不僅是在技術層面，更多的是商業模式能否可行。

 

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，每日最高能夠服務私家車300輛。但換電站是重資產、大規模的商業投入，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，那么換電站的建設就會面臨巨大的資產沉沒的風險。如何讓運營商盈利，鋪設更多換電站是這個模式最關鍵的地方。

 

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臺次應該在46臺以上，由于實際運營及維護成本還會有所上浮，我們保守估計，若想實現盈利，日均服務臺次應該在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，但同時換電網絡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個換電站的規模，顯然大部分換電站是嚴重虧損狀態。但­目前北京巡游車數量在7.1萬輛，隨著“油改電”政策的推行，換電出租車保有量持續增長，換電站盈利狀況將有所好轉。

 

除了對市場規模的巨大依賴，電池技術更新后的兼容性、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，要想進一步推廣換電模式，還需要車企、電池企業、運營商、電網等各個參與方達成共識，形成有效的商業運營模式。同時，換電網絡的規劃及市場規模的擴大甚至需要當地政府的推進，換電站的建設及運營比充電站要復雜很多。

 

 

其實，現階段純電動汽車關鍵電池技術仍處于發展階段，“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展階段，如何形成各參與方滿意的商業運營模式將是巨大的考驗。