目前，电动汽车电能供给方案主要分为直流大电流充电、交流慢充方式、电池更换方式及无线充电四种方式。中国工程院院士陈清泉曾在其《双碳目标下充换电发展机遇》主题演讲中提到：
传统充电方式充电时间长、受环境温度影响较大，而大功率快速充电会加速电池组的老化，降低电池安全性。而采用电池组更换方式的电动汽车在补能时间、电池使用率、采购成本等方面具有显著优势。整体来说，换电模式既符合推动电动汽车模式创新的要求，又能解决纯电动汽车在普及过程中的难点问题，为用户的绿色智慧出行带来全新的选择，具有可观的社会效益，因此，换电模式的纯电动乘用车在换电站普及之后将会被广泛应用于市场。那纯电动汽车换电方案具体有哪些优势？有哪些分类？面临哪些机遇与挑战？本文将详细为大家分享。什么是换电？新能源汽车换电模式指的是利用集中式充电站集中存储、集中充电、统一配送大量电池，并在电池配送站内对新能源汽车进行电池更换，换电模式是一种的新能源汽车快速补电方式，采用更换电池的方式快速为新能源汽车补电，新能源汽车换电模式集电池充电、物流调配和换电功能于一体。
换电的六大优势1. 安全性更有保障采用换电模式的电池组，能够得到及时的体检和维护，基于电池组最优的呵护，专业人员监督过程，充电更安全，因此电动汽车也可更安全地行驶。2. 运营效率高采用换电模式的电动汽车从低电量到满电，3分钟即可完成快速补能，有效解决里程焦虑，符合传统燃油补给方式。而对于直流快充模式，则需要1小时。对于站点的单量而言，同等时间内，换电站可以服务更多的电动汽车。3. 资源利用率高同等能力下，换电站的资源利用率约为快充站的3倍，且不会因为电池升级而造成浪费。对场地也没有限制，可以实现快速部署。4. 电池寿命长相关研究表明，采用换电方案的电池寿命约为快充模式的2~4倍。5. 对电网冲击小换电所需功率是同等服务能力快充的1/4，负荷波动较小，对电网的冲击小。6. 商业运营模式可持续换电站背景下，可催生车电分离商业模式，从出租车到私家车，实现梯度利用。以“车、电”分离的换电业务生态模式为例，该生态圈参与方式众多，将上下游相关企业紧密地联系起来，共同提取动力电池的全寿命周期的价值。
换电站服务方式换电站的功能同样类似于加油站，主要安装在公共区域，为一种或多种型号的电动汽车提供换电服务。按照功能的不同，换电站有不同的服务方式，常见的换电方式包括：底盘垂直、底盘侧方、分箱换电三种方式；自动化形式包括：手动、半自动及全自动换电；电池包形式分为整包和分箱两种。换电方式主要应用在商业运营车及私家乘用车。(1) 底盘垂直换电方式，也叫垂直对插式换电电池组通常安装在车辆底盘，电池隐蔽性较好，安全性较高，但需要导正，换电站需要3个方向的自由度，蔚来、特斯拉换电相对复杂，成本较高。(2) 底盘侧方换电方式，也叫平行对插式换电电池以框架形式固定，电池安装稳固，电气连接可靠。电池的防护性依赖整车底盘的防护，密封性不易保证，需手动进行对正，操作工艺流程难以形成规范，换电时间较长。(3)分箱方式，也叫端面式换电没有导向的轴孔，换电时行程较短，接合区域密，相应的车辆预留的换电位置和电池安装空间更小；主要靠电池车和车身上插件的接合面接合进行对正，插件本身制造精度较高，插件较复杂，成本较高。
换电站产业链
上游：换电设备。电池企业和换电设备生产商，分别负责提供对应应用范围的动力电池和换电站设备。
中游：换电运营商和电池银行。换电站建设和运营商，负责换电站的搭建和运营，面向市场提供换电服务。根据中国充电联盟，目前我国换电站运营企业主要有奥动新能源、蔚来、杭州伯坦科技等。
下游：应用场景。私家车、出租车、公交车、短途重卡均可以作为换电的应用场景，并且大多场景已经开始逐步落地。
机遇与挑战近两年新能源汽车销量跨越式增长的趋势，一方面对充电基础实施建设提出了更高的要求，另一方面也为换电模式创造了发展空间；并且随着新能源汽车相关技术不断发展，车电分离模式逐渐成熟（BaaS 模式或将成为主流），可买可租可换的换电模式应该会得到越来越多的消费者的认可；再加上政策和资本的推动，换电领域正面临着前所未有的发展机遇，将进入加速发展阶段。不过换电模式仍然面临着一些痛点，一是换电站建站成本高，包括用地、换电设备、电池储备等，单个换电站建站成本约 400 至 600 万，属于典型重资产项目；二是短期内换电站利用率可能不高，目前换电刚需市场主要是营运类乘用车和商用车，而私家车短期内渗透率仍较低，需要进一步发力，并且后期运营成本也比较高，因此短期内较难盈利；三是换电技术标准亟需统一，虽然目前各方已经在共同努力，但实际可能仍然道阻且长；四是配套服务和政策需要进一步完善，包括车电分离模式下，电池保险以及车辆事故责任划分等。
来源：充换电研究院
