文/勇哥
引言
經過十餘年的科技攻關與市場培育，中國電動汽車發展取得了舉世矚目的成就。2021年，我國新能源汽車完成銷量352.1萬輛，在全球銷量中佔比超過半數，國內市場佔有率達到13.4%。
截至2021年底，我國新能源汽車保有量達到784萬輛，占汽車總量的2.6%。動力電池價格下降極大改善了新能源汽車的經濟性。2021年度動力電池均價降至132美元/kW·h，相比2010年下降了89%；電動汽車用動力電池的平均成本為118美元/kW·h。
IEA分析，2021年中國電動汽車的銷量加權中位數價格僅比傳統燃油車高出10%。據彭博新能源財經預測，到2024年動力電池的價格可能降至100美元/kW·h，屆時電動汽車能夠達到與燃油車平價。充換電基礎設施的快速增長改善了新能源汽車的使用便利性。
2021年，我國公共充電樁數量同比上漲90%，隨車配建充電樁同比上升324%；換電站數量同比上漲134%。
截至2021年底，全國充電基礎設施保有量合計達到261.7萬台，換電站1298座；2021年電動汽車充電總量達到111.5億kW·h。車電分離、換電模式的推廣應用為電動汽車快速補能提供了解決方案。
2021年以來，油價持續高企，電動汽車的使用經濟性進一步凸顯。儘管受動力電池原材料價格上漲影響，部分電動汽車價格上漲，電動汽車銷量依然呈現高速增長。在雙碳目標下，電動汽車將迎來新一輪利好。
乘用車場景下電動汽車與燃油車對比分析
1.1不同級別乘用車燃油、充電、換電模式TCO對比
近年來，電池成本快速下降，壽命提升，電動汽車經濟性逐步改善。在10萬元以下、10～30萬元及30萬元以上級別的乘用車中，選取銷量好、性能接近的典型車型，通過分析全生命周期總持有成本（TCO，TotalCostofOwnership），對比電動汽車和燃油車的經濟性，計算結果見表1～3。
主要參數說明：折算換電車型價格時，電池系統成本為1200元/kW·h。電動汽車無補貼、購置稅優惠；電動汽車與燃油車購置稅稅率均為10%。年行駛里程15000 km，電動汽車和燃油車生命周期分別為10年和15年。燃油車能耗劣化係數為120%，
電動汽車的續駛里程實現率為80%，摺合劣化係數為125%。汽油價格8元/L；快充服務費1元/度，商業用電0.75元/度，自用電0.5元/度，快充比例30%。換電汽車補能參考蔚來換電模式，按換電站內部收益率為6%計算，車主月租賃費用在800元左右，摺合換電價格約3元/度。
在當前電池壽命和油價情況下，從TCO角度，10萬元以下和25萬以上級別車型中，電動汽車的經濟性已明顯優於燃油車；10～25萬元級別車型中，電動汽車與燃油車的經濟性也很接近。
車型價位越低，使用成本在總持有成本中佔比越高，充電電動汽車的經濟性優勢更明顯；價位越高，購置成本在總持有成本中佔比越大，換電電動汽車的經濟性優勢更突出。
經濟性分析中只考慮購置和使用的相關成本，實際同級別車型中，通常電動汽車在智能化、網聯化配置和加速性能方面優於燃油車，能夠為消費者帶來更新更好的駕駛體驗，進一步提高了電動汽車的性價比。
補貼影響減弱，電動汽車進入個人消費新時代。電動汽車補貼持續退坡，性價比提升促進私人消費增長，行業發展從補貼政策推動階段走向市場競爭推動階段。2020年電動汽車銷量中乘用車個人用戶比例達72%，同比上升17%。
北上廣等限購城市受政策影響銷量增長；非限購城市新能源汽車銷量受需求驅動增速加快，其中，特大城市滲透率達15%，縣鄉滲透率達4.5%。
1.2充電設施盈利模式分析
在不考慮土地成本，固定資產折舊年限為10年的前提下，以建設4台120KW快充樁的充電站為例，建設成本約為196萬元，年總成本為28.6萬元。
按國網公司峰谷電均價，充電站用電成本為0.96元/kW·h；充電收入來自電費和充電服務費，按北京地區價格計算，為1.75元/kW·h；線損率8%，稅率6%。充電樁利用率定義如下：充電樁利用率＝24小時內充電總電量/（24小時×充電樁額定功率）可得充電樁利用率與收支盈餘的關係如圖1所示。
分析可得，充電樁利用率達到11%時，即需要單樁日服務約2.7小時（若單車充電0.5小時，則單樁每日服務5～6輛車），可實現盈虧平衡。根據調查，目前公共充電設施利用率水平在2%～10%，差異較大。
由於快充影響電池壽命，預計未來私家車車主使用快充/慢充比例變化不大。提高充電樁利用率一方面需要依靠電動汽車保有量的提升；另一方面則要優選站點，在車流量大、充電需求量大的區位建設快充樁，實現早日盈利。
1.3換電設施盈利模式分析
目前換電站以服務個別車型和運營車輛為主。以蔚來換電站為例，初始投資主要為換電站設備（150萬元）、電力增容費用（110萬元）和電池費用（單站配電池13塊，費用約120萬元），共約380萬元。
按8年折舊，換電服務費收入2元/kW·h，單位用戶每次換電量50度（單塊電池容量70度），則單站日換電24次，換電站可維持盈虧平衡，具體測算詳見表4。
由於蔚來電池按照月租模式，月租金包含6次免費換電，通常車主月換電次數不超過6次，因此換電站收入包含在電池租金內，2元/kW·h的服務費隱含在電池租金中。
通過敏感性分析，當1座站服務281台車輛，即18%負荷時，換電站可以實現盈虧平衡，並覆蓋換電站成本。未來單一車型規模數量將大幅上升，換電站盈利能力有望提高。當前階段，換電站多服務單一車型，由於車型保有量規模尚小（蔚來2021年銷量9.14萬輛），換電站難實現盈利。
傳統汽車中的暢銷車型，如日產軒逸、大眾速騰、吉利帝豪等，年銷量22～54萬輛，保有量則更為龐大。
未來可能出現更具規模經濟性的換電車型，隨著換電車型銷量和保有量規模擴大，換電模式可以實現持續運營；如果能實現電池標準化，換電站能同時服務多種車型，將更有利於換電模式的發展。服務費是充換電站主要收入來源，充電樁利用率（換電服務頻次）是充換電站收益的保障。
部分城市會通過最高充電服務價格等形式來規定充電服務費上限，但充電樁運營公司為爭奪客戶不斷壓低服務費，致使充電服務費提升困難，甚至存在進一步下降的可能，所以提高利用率是充電/換電運營面臨的主要問題。
商用車場景下電動車與燃油車對比分析
2.1換電重卡推廣情況
2019年起，政府出台相關政策鼓勵新能源汽車在貨運領域的推廣應用。生態環境部《柴油貨車污染治理攻堅戰行動計劃》指出，重點區域港口、機場、鐵路貨場等新增或更換作業車輛主要採用新能源或清潔能源車輛。
《重污染天氣重點行業應急減排措施制定技術指南》中，針對港口、鋼鐵等部門和行業，大宗貨物運輸應用清潔能源車輛或電動重型車輛佔比不低於80%作為評優的重要指標。
2021年10月，工信部、國家能源局聯合印發的《關於啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知》，首次提出在宜賓、唐山、包頭三座城市進行換電重卡試點。在國家政策指引下，地方政府也相繼出台支持政策，促進換電重卡發展。
電網和發電企業已經開始布局換電重卡市場。國網下屬商用電動汽車公司將換電重卡作為業務重點，與電力企業、礦山企業等達成合作，已落地和正在對接的項目超過20個，涵蓋礦區、城建、港口等多個行業。
融和電科（其大股東融和租賃隸屬於國電投）換電重卡項目涉及砂石運輸、礦山、港口、鋼廠等場景。目前，換電重卡主要經營模式是運營商僅購買裸車，電動重卡所需動力電池由資產管理公司向電池企業批量購買並運營，用戶以租賃方式從電池資產管理公司租用電池。
電池管理公司融資布局形成換電全產業鏈生態圈（動力電池、動力總成、換電集成、智能聯網），向用戶提供換電車輛、換電站、車聯網以及投資、融資租賃等服務。
2.2柴油重卡與換電重卡經濟性比較
以6×4牽引車為例進行經濟性測算。換電服務費測算：以建設服務50台換電重卡的換電站為例，換電站電池配比為1.2∶1。
按年行駛里程8萬公里計算，平均每輛車每天需換電1.3次，年換電480次，電池循環壽命為1500次，則電池壽命為3年。每次換電電量為滿電電量的90%。測算得換電站盈虧平衡的換電服務費摺合1.11元/kW·h，估算結果詳見表5。
重卡經濟性比較：每年行駛8萬公里，按單車每2萬公里常規發動機保養，單次1200元。柴油重卡按單車每800公里消耗10公斤尿素，成本50元。不包含電池的電動重卡裸車售價與柴油重卡相當，電動汽車免徵購置稅，換電重卡每月電池租賃費用3000元。
柴油價格6元/L，換電服務費1.11元/kW·h，電費0.5元/kW·h。換電重卡年燃料成本比柴油重卡低2.29萬元，整個車隊年總成本可節約114.5萬元，換電重卡的經濟性優於柴油重卡。比較結果詳見表6。
燃料支出在重卡的使用成本中佔比很高，在高油價下，換電重卡的經濟性優勢更加突出。若柴油價格為7元/L，則換電重卡年燃料費用比柴油重卡低5.89萬元，車隊年總成本節約334萬元。
降低電費和延長電池壽命也會改善換電重卡經濟性。一些發電企業關聯的換電運營商可以將電費控制在0.3元/kW·h左右，若使用可再生能源，電力價格有進一步下降的空間。隨電池循環壽命提高，換電站達盈虧平衡的服務費成本呈下降趨勢，如圖2所示。
目前磷酸鐵鋰電池循環壽命在2000次左右，部分企業研發的改進電池壽命可以達到3000～4000次。現有測算按照循環壽命1500次進行，如果循環壽命提高至4000次，換電站達盈虧平衡的換電服務費可再下降一半。
另一方面，重卡、電池、換電站均屬於重資產，依靠使用單位購買全部資產替代柴油車門檻高，引入車電分離模式使電池的所有權與使用權分離，降低換電重卡購置門檻是推廣重卡換電模式的重要途徑。
政策建議
電池成本下降推動了電動汽車市場滲透，今年以來由於材料價格上漲，動力電池價格升高。政府應當引導加強電池材料體系的創新以及建立健全電池回收再生利用產業體系。
增強動力電池供應可靠性和可持續性，控制動力電池成本，鼓勵車電分離等商業模式創新，為商用車電動化探索新思路。
在經濟性得到大幅改善的情況下，政策重點應當從降低成本轉向提高使用便利性。
政府應當鼓勵發展高效便捷的公共充換電基礎設施，加強充換電基礎設施的互聯互通與設備通用性。同時，為滿足不斷增長的電動汽車用電需求，政府應當同步推進電力系統增容與智能電網建設，使電動汽車由單純的用電負荷轉變為電網的靈活資源。
結論
乘用車場景下，電動汽車經濟性已經優於同級別低端和高端燃油車；中端車型中，電動汽車與燃油車的經濟性也已接近。
電池成本下降與充換電基礎設施完善將進一步增加電動汽車的競爭力。
充電樁利用率/換電服務頻次是充換電站收益的保障，隨著電動汽車規模的擴張、充換電設施通用性增強以及優選站點位置，充換電的收益將得到改善。
商用車場景下，車電分離模式降低換電重卡初始購置門檻，燃料費用是重卡的主要使用成本。
換電重卡在燃料費用上優勢明顯，在高油價背景下更能夠為車隊節省可觀的燃料成本。電池壽命延長能夠改善換電站收益，降低車隊成本。
參考文獻
[1]中國汽車工業協會．2021年汽車工業經濟運行情況[2022-7-8]．
[2]公安部交通管理局．2021年汽車保有量發布[2022-7-8].
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