建言 | 有序推进新能源汽车“车-电”分离的政策建议
来源:环球网能源频道  |  作者:张慧明 朱可欣 吴锴  |  时间:2021-08-20  |  责编:杨霄霄

新能源汽车的发展采用汽车与电池分离(“车-电”分离)还是充电模式,一直存在较大分歧。较之于后者,“车-电”分离模式能够克服电池充电时间长、购买电池的初期投资成本高、插充模式下电动汽车充电负荷的时空随机性、电池回收率低等诸多缺陷,是充电模式的有益补充。稿件从成本与安全两个角度归纳了“车-电”分离模式下换电投资成本高、充换电站数量失衡、安全事故责任界定不清晰等五大瓶颈,提出新能源汽车“车-电”分离模式的政策支持需谨慎、有序:集聚创新要素,加大换电车型与电池研发;聚焦专用场景,适度增加换电站数量;明确换电利益相关者,分层推进责任界定;借力行业协会,优先制定换电团队标准;关注产业链下游,有序分配补贴。

困局与破局:“车-电”分离是充电策略的有益补充

长期以来,新能源汽车产业是发展“车-电”分离还是充电模式一直存在争议。“车-电”分离指裸车和电池所有权分离,分开出售,车主可以到换电站租赁电池运行车辆;而充电模式下裸车与电池整体销售给同一车主。政策层面上,2011年国家电网提出“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送”的商业模式。随后基于电改政策的调整,转向发展充电模式,并在《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》和《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020年)》政策文件中,规划了新能源充电基础设施领域的顶层规划和路线图。2018年后重新探索“车-电”分离模式,颁布了《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》(2018),明确提出“继续探索出租车、租赁车等特定领域电动汽车换电模式应用”;出台了 《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019—2020年)》(2019),强调“要大幅降低新能源汽车成本,引导企业创新商业模式,推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式,降低购车成本”。2020年印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》、《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》则分别针对“车-电”分离的基础设施和商业模式提出规划设想。实践层面上,奥动新能源、蔚来汽车、杭州伯坦等积极参与“车-电”分离的运营模式,其中奥动新能源换电站保有量278座,蔚来汽车换电站总数154座,杭州伯坦94座。另有吉利科技集团计划2021年在重庆建设完成100座换电站,2023年达到200余座换电站。

相对于充电模式,“车-电”分离能够克服前者存在的充电时间长、购买电池的初期投资成本高、插充模式下电动汽车充电负荷的时空随机性、电池回收率低等诸多缺陷,但以下的五大瓶颈却使得至少在现阶段,“车-电”分离是充电策略的有益补充,而不是完全替代。

省钱与省心:成本与安全是“车-电”分离的核心障碍

现阶段制约“车-电”分离模式发展的因素包括充电站投资成本、充换电站数量、标准体系建设等,但核心障碍是成本与安全。制定政策明确各方责任并加大研发虽然不“省钱”,却可能减少安全隐患而“省心”。

换电站投资成本需降低

换电站的投资与运维成本高是“车-电”分离的一大难题。一座换电站的基本运营成本700万左右,相关成本主要包括:一是前期换电网络建设,要求超大规模投入;二是动力电池的投资费用。现阶段电池的技术发展水平有待于提升,电池能量密度低、续驶里程与寿命周期短,亟待研发投入。此外,换电站除了换电业务,还需要对电池进行充电、检测与保养,投资费用较高;三是换电机器人的投入。换电机器人的价格依据车型而有所差异,一般一套换电机器人价格平均在20万-60万左右。换电站建设与运维成本过高给能源供给企业带来较大的经济压力。充换电站数量欠均衡

截至2020年11月,我国充电站保有量接近4万座,充电基础设施累计数量153.9万台,充电的电量主要流向公交车、乘用车,环卫物流车、出租车等其他类型车辆占比较小。换电站保有量总计535座,相对而言,主要集中于北京、广东、浙江、江苏、福建、上海、湖南、四川、海南、河北等少数省份。较之于新能源汽车销量增速以及充电站保有量,换电站数量明显偏少,且主要分布于东部地区;再者,换电的运营商也局限于奥动新能源、蔚来汽车、北汽等极少数运营商。总体来看,充换电站的数量差异明显,换电站的布局有待于进一步规划,数量需要扩大。

安全事故责任需界定

换电模式存在安全事故责任追溯隐患:首先,尚无电池安全事故责任界定的政策。由于公交车、私家车等车型存在差异,电池包标准不一致,在国家尚无电池安全事故责任明确的界定政策情况下,如果发生电池自然事故,极可能无法确定电池企业、汽车生产厂家、车辆运营单位等利益相关者中的安全事故责任主要方。其次,充电站电池租赁与汽车底盘电池反复拆卸安装存在风险。一方面,换电站集聚大量的电池,其中一些电池被反复使用,这些电池如果被用于租赁换电的车辆,则存在一定的安全隐患;另一方面,由于车辆的底盘反复安装、拆卸动力电池,底盘的坚固性和耐久性出现一定程度的下降,可能引发安全风险。以上两种情况,如果安全责任界定不清晰,事故责任追溯存在较大的困难。

换电标准体系待制定

换电模式有三个“标准化”:一是换电站的标准化,二是电池包的标准化,三是电池管理系统(BMS)的标准化。换电站在标准体系下运行才会更高效。换电站的标准涉及到产业链上下游,需要制定相关标准规范、标准体系运行;新能源汽车企业不同厂家生产的电池和电动汽车都有所不同,尺寸、材料、能量密度、接口及布置方式未形成统一标准,这给换电模式电池箱体的统一化带来了极大困难,制约换电模式形成规模效应,导致换电模式技术推广存在壁垒。电池管理系统(BMS)代表各车企的核心技术,电池技术以及各软硬件同质化、标准化亦具有一定难度。因此车企和电池企业之间需加强配合,亟需制定与换电模式相配套的标准体系。

车企补贴分配方案待创新

补贴是推动新能源汽车的发展重要政策工具。在经历补贴政策的强力支持后,2020年4月四部委发布了《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,提出2021年能源汽车补贴标准在2020年基础上退坡20%,非公共领域补贴退坡20%,公共领域退坡10%。为鼓励“换电”新型商业模式发展,加快新能源汽车推广,“车-电”分离车辆不受此规定。补贴政策的调整为“车-电”分离发展赢得了缓冲期。然而,“车-电”分离模式涉及多个利益相关者,如果将补贴发放的对象仅限制于“车-电”分离的汽车生产企业,可能会影响能源供给企业、电池生产企业参与“车-电”分离模式运营的积极性,因此在以上三者中,应该明确补贴分配方案。

急进还是渐进:分层推进是“车-电”分离的落地原则

综合考虑安全责任政策的完善情况、充换电技术成熟度、电池行业研发创新能力等因素,建议“车-电”分离模式的发展应采取“渐进”而非“急进”策略,谨慎、分层推进。集聚创新要素,加大换电车型与电池研发围绕“车-电”分离技术研发的重点,可着力于加大换电车型、电池、换电机器人研发力度,在车辆的底盘、车身结构上进行优化设计,提高电池的能量密度、延长寿命周期与续驶里程;围绕创新要素的集聚方式,在有条件的科研院所、优势企业建立工程技术研究中心和企业技术中心,集成跨部门、跨行业等优势力量进行联合研发。针对基础性的、研发投入高、周期长的共性技术,为有效地降低研发成本,可以利益和知识产权分享机制为纽带,采取多种方式组织企业、科研机构联合研究开发共性技术;形成产学研联盟,政府在技术研发技术的研究开发、示范和推广的各个环节发挥作用,有效衔接产学研各关节;围绕激励研发的政策工具选择,加强技术创新的补贴、奖励、优惠信贷,突出技术供给政策的激励功能。对于科研单位或企业新的技术成果及产品转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾等措施。

聚焦专用场景,适度增加换电站数量

在换电站规划过程中,如果不考虑“车-电”分离与充电技术发展的相对成熟度而无序扩张建立充电站,极可能造成资源浪费。因此,换电站数量的增加应综合考虑经济性、安全性、充换电技术相对成熟度、电池行业研发水平进展等因素,以电站的规模与选址、电池物流调配、电池需求数量的配比等规划为基础,聚焦城市公交、道路客运、出租(含 网约车)、环卫、城市物流配送、邮政快递、民航机场以及党政机关公务等专用场景。由于以上场景的车型、电池等更容易标准化,市场需求相对稳定,充电站的数量规划市场风险较小。

明确换电利益相关者,分层推进责任界定

政府为强化安全监管,于2020年出台《电动汽车安全要求》、《电动汽车安全要求》、《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,强化了电池系统热安全、电气安全、功能安全、电池仓部位碰撞、充电系统、高压部件阻燃等技术安全要求。尽管如此,相关政策文件并未对“车-电”分离的安全事故责任给予清晰界定,且政策未能涉及能源供给企业、汽车服务运营企业等利益相关者。鉴于此,需在明确换电利益相关者的基础上,首先针对出租(含 网约车)、码头物流、环卫等专用场景出台相关政策,这是因为在专用场景中汽车企业、电池等利益相关者更容易一体化,安全事故责任界定难度较低;随后制定非公共领域如私家车的“车-电”分离安全事故责任界定政策。借力行业协会,优先制定换电团队标准

尽管工信部正在制定《电动汽车换电安全要求》国家标准,支持电动乘用车整体式快速更换电池厢等团体标准的制定工作,但总体来看,换电标准的制定较为滞后。在国家标准、地方标准、团队标准、企业标准等几种类型标准推进中,行业协会的作用尤为重要。鉴于地方标准、企业标准可能具有技术上的排他性,建议借力行业协会,以团队标准为优先制定的对象,在换电站、电池包、电池管理系统、车辆等方面制定或完善技术标准,着力解决单体电芯、电池的插接装置等标准化问题。与此同时,在标准化建设方面,力争实现储能电池和动力电池的兼容和共享。

关注产业链下游,有序分配补贴

“车-电”分离模式的补贴发放激发了参与者的积极性。在“车-电”分离模式的推进过程中,能源供给企业、汽车生产企业、电池制造商尤为关键,其中能源供给企业的换电站投资额度比较大,属于产业链的下游;汽车生产企业和电池制造商属于上游,属于高新技术行业的电池企业原本可能享受一定的政府优惠政策,由此应以激励产业链的下游为切入点,进一步修订补贴政策,将原本给予汽车生产企业、电池制造商的补贴依据能源供给企业、汽车生产企业、电池制造商有序进行分配,由下游反向带动上游,进而推进“车-电”模式的发展。此外,政府部门应该考虑到补贴加大了财政负担,使得该政策工具未来不具有可持续性,应尽早制定多元化的税收、土地费用减免等优惠政策以替代补贴。

[基金项目]:

国家社会科学基金一般项目“我国新能源精准扶贫补贴退坡的路径与机制设计研究”(批准号“19BGL185”)

[作者简介]:

1.张慧明,南京信息工程大学江苏省中国特色社会主义理论体系研究基地、气候与环境治理研究院教授,博士生导师,,副院长,美国康奈尔大学、英国雷丁大学访问学者。

2.朱可欣,南京信息工程大学管理工程学院硕士研究生。

3.吴锴,中央财经大学讲师助理教授,康奈尔大学博士。


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