1859年8月27日，美国人埃德温·德雷克在宾夕法尼亚州钻出的一口油井开始喷出，宣告了现代石油工业的开始。二十多年后，一位名叫卡尔·本茨的工程师在德国发明了世界上第一辆汽油汽车。从此汽车和石油成了亲密的朋友。
但当时汽车只是有钱人的玩具，有很多缺点。它们的马力低、速度慢、行驶距离短。你必须去杂货店加油。世界上第一个专属加油站1905年才在密苏里州诞生。汽车从遥不可及的奢侈品变成了买得起的商品，直到1913年后福特T型车的批量生产。
世界上最古老的加油站
石油作为高能量密度的能源，随着汽车的量产而大放异彩。由于其易于储存和运输的特点，石油加油站可以遍地开花，这进一步促进了汽车产业的繁荣。从此，人类开启了以石油为基础的新时代。汽车作为一种交通工具，以石油为动力来源，主要通过加油来补充能量。
这种出行方式带动了石油和汽车工业的快速腾飞，加速了全球城市化进程，提高了出行便利性，使20世纪成为名副其实的“石油世纪”。
纵观历史，人类对能源效率的追求从未停止，整个过程都伴随着交通和能源补充方式的升级和创新。
从煤炭到石油到现在的风能、太阳能发电，从马车到汽车再到今天的有轨电车，从人工驾驶到辅助驾驶到无人驾驶，从旅馆到加油站到越来越多的充换电站，人类已经正在经历一场前所未有的能源革命和汽车工业革命。
不仅人与车的关系发生了改变，甚至整个能源系统的使用方式可能会被重构，比如从内燃机到电动汽车，从加油到充换电。改变的不仅仅是动力来源，还存在着“人-车-电网”的互动关系。
无论是充电桩还是换电站，它们都有潜力成为智慧城市的基础设施。它们一方面为用户提供快速补充能源的体验，另一方面可以变身“储能站”，帮助缓解电网压力，从而实现客户价值、商业价值和社会价值最大化价值。
新时代加油站
一百多年前，亨利·福特在流水线上发起了一场制造革命，结束了效率低下的马车时代，扭转了蒸汽车、燃油车、电动车三分天下的局面。燃油汽车。多年后，特斯拉用革命性的技术让电动汽车重新回到舞台中央，动摇了燃油车的百年根基。
在中国，新能源汽车已经与燃油车看齐，其背后的逻辑与燃油车取代马车几乎一样：更好的驾驶体验和更低的使用成本。
在“电比油低”的中国，消费者可以用更便宜的价格购买一辆加速更快、空间更大、乘坐更舒适、体验更智能、使用成本更低的电动汽车。
同样的15万级车型，燃油车百公里油耗为8L。按8元/L计算，每公里成本约为0.6元。假设同级别的电动汽车百公里耗电量为14千瓦时，平均充电价格为1元（考虑峰谷用电价差），则每百公里电费仅为0.14元，这相当于前者的1/4。
仅在能量补充效率维度上，电动汽车已经很难像燃油汽车那样顺畅。由于电力资源的离散性，电动汽车自然有更多补充能量的方式，但每种方式都有自己的优缺点：
家用慢充站价格便宜，电流小，对电池安全影响不大。然而，并不是每个家庭都有条件安装。有时候，长途出行不得不依靠公共充电桩。
五年来，我国公共充电桩数量从不到70万个增加到346万个，其中快速充电桩仅占一半，且分布不均。
最大功率600kW的超级充电桩最快可以实现“每秒一公里”，将充电时间压缩到十几分钟。但长期使用过度充电会影响电池性能和循环寿命，充电桩功率过大会给电网带来问题。该系统“增加了拥堵”。容量超过300kW的直流充电桩可消耗整栋住宅楼的配电。
更换电池就像加油一样。最快可以实现“三分钟充满电启动”的极致体验。它还考虑了电网的稳定性和电池的安全性能。因此也得到了政策的支持。但统一的电池标准很难建立，协调各方利益诉求始终不温不火。
在国外，Better Place最先验证换电技术可行性，但无奈于2013年宣布破产。在国内，第三方运营商“敖东新能源”已探索换电超过10年。 20年，仅投资建设800座换电站；蔚来在全球运营着2800多个换电站，始终“自产自销”。去年才开始引入第三方车企，但首款合作车型尚未发布。
短暂的 BetterPlace
作为一种“比充电快得多、体验和加油一样好”的补充能源方式，理论上，只要换电站像加油站一样密集分布，电动汽车就可以像加油站一样方便使用。燃油汽车，消费者因此可以“无意识迁移”，新能源的雪球会越滚越大。
与石油不同，电池除了作为能源载体之外，还具有独特的资产属性。车电分离后，涉及的相关方远不止整车厂和电池厂。
换电模式能否成功，取决于产业链上下游能否共同打造“车站云”协同运营的智能体系，打造电池资产价值最大化的流通体系。
多目标优化
从科学角度来看，换电推广是一个典型的多目标联合优化问题。
其优点是，一旦充分发挥各方力量，就有可能找到新能源汽车补充能量的全局最优方案；困难在于复杂的人类社会比数学问题还要复杂。每增加一类利益主体，利益协调就会变得更加困难。增加了一个数量级以上。
这就是为什么之前见过的电力交换模式都有意无意地限制了参与者：
蔚来起到了很好的示范作用，但其出发点主要是为高端品牌打造护城河，保证自家车主的能量补给体验。过多向用户利益倾斜会限制其他利益相关者的参与。这是蔚来汽车成立九周年。引入换电合作伙伴的一个重要原因。
ATO作为国内最早的第三方换电运营商之一，目前主要专注于部分品牌运营车辆的换电，较少涉足潜力最大的私家车换电市场，因为品牌较多涉及的电池规格也越多。 ，会带来巨大的库存和管理压力。
从上到下分别是敖东、蔚来、宁德时代巧克力换电站。
事实上，换电理想的补能路径在做大做强过程中面临的主要矛盾始终没有改变：如何构建能够有效惠及各方、吸引尽可能多同行的产业链利益关系。这极其考验企业的战略、耐力甚至野心。
好消息是外部条件正在朝着有利于电池更换的方向发展：
2020年起，从中央到地方政府，鼓励换电、支持车电分离的政策陆续出台；
消费者愿意为便捷的充电服务付费，但不愿意为昂贵、易碎且容易快速折旧的电池支付高昂费用。他们对电池更换的接受度日益提高；
随着竞争日趋激烈，电池组高昂的BOM成本让车企头疼，因为它挤压了差异化配置的成本空间或车企的利润。车企有兴趣探索轻资产车电分离方案，减轻企业负担；
社会整体对能源高速补给的需求日益强烈，但电网对充电桩超充积极性不高，加剧了扩容矛盾和电力波动。相反，它欢迎电力需求更稳定且具有储能功能的电力交换。
但同时，最关键的问题仍需解决：标准化问题不解决，大规模电力替代就无从谈起。那么如何规范电池更换，谁来牵头？
如果某家车企带头，其他车企配合，难免有些人心理不平衡；如果由第三方运营商牵头，拥有足够的话语权、了解电池管理、强大的资金支持这三个要求有些难以实现。
这个问题的最新挑战者是CATL。
作为2017年以来全球最大的电池工厂，几乎是所有一线车企的主要供应商。拥有极其雄厚的资金和技术实力。同时与国家电网、中华联合财险等国有企业达成战略合作，能够调动的资源是其他公司无法比拟的。它可能是最有能力、最有动力打破行业壁垒、推动电池标准化的企业。
12月18日，宁德时代召开“换电生态大会”，宣布2025年建设1000座换电站，未来建设3万座换电站，相当于目前国内加油站数量的三分之一。宁德时代此前已推出第一代换电系统。经过两年的试水、积累运营经验、收集行业反馈，换电系统是时候升级了。
参考加油站的92#和95#汽油，宁德时代在本次大会上推出了两款标准化巧克力电池更换块，分别命名为20#和25#电池更换块。两种电池交换块均具有磷酸铁锂和三元锂两种不同的电芯配置，通过排列组合可提供400公里至600公里的续航里程。包月价格为369-599元。
两种可更换电池
为了尽可能分摊整个生命周期的成本，巧克力电池换块应用了长寿命技术，使电池从传统的“按块买”变为“按使用付费”，最大限度地发挥电池的价值。
这种既保持灵活性又将电力交换融合到标准化和低成本的解决方案最终指向两个字：共赢。
利益共同点
换电这几年推广得不够快，主要是赢的人不够多。
此前，换电主要仅限于少数20万元以上的纯电动车型和少量运营车辆。在中国，15万元以下的车型占据了50%的市场份额。这些对成本敏感的车主应该是纯电动汽车的理想用户。但由于电池成本占用配置空间且充电不方便，大量用户要么坚守汽油车阵营，要么不需要发动机而选择看似性价比更高的插电式混合动力车。
宁德时代巧克力换电提供了一个解决方案，可以让大量15万以下车型的用户以足够低的购买成本，享受无忧的换电、无忧的电池安全、无忧的车辆残值。 ——满足这些用户对成本和体验的双重需求，纯电动汽车才能再次伟大，拥有最大的市场潜力。
同样，当车企加入这个换电体系后，电池组这一重资产将由宁德时代承担。车企可以轻装上阵，省去定制电池组的研发成本，将车型开发周期缩短半年以上，增加开发资源。投资打造车辆产品的差异化能力，避免过度卷入局部的续航/能量补充问题。
此外，新能源汽车购买的重要参与者——网约车/出租车平台、司机以及相关车辆租赁公司——一直受到电池减值的影响，但缺乏对电池资产的精细化管理和运营能力。加入换电系统后，可以通过高速能量补充提高运行效率，并通过“车电分离”转移电池维护和折旧的成本压力。
虽然换电领先的宁德时代吸收了电池资产的压力，但相对标准化的换电可以大幅简化电芯和电池组的类型，降低生产管理难度，最终从生产成本中受益。
然而，尽管好处是肉眼可见的，但由于多个主体复杂的利益诉求，仍然很容易导致一方或多方无法做慈善。为了实现持续惠及各方的积极化学反应，口头呼吁团结、展望未来意义有限。核心是找到一种只能维持反应的催化剂：
让电池的资产属性不仅仅用于折旧，还有更多创造新价值的可能。
在此过程中，宁德时代旗下子公司时代电子建立的电池组将发挥关键作用。它不仅是电池更换运营服务商，也是电池资产管理者和连接各利益相关者的枢纽。
一方面，电池银行作为电池资产的持有者，在宁德时代的支持下，向第三方电池交换运营商和个人提供电池租赁，以当期的重资产投资换取长期认购收入。
在此过程中，电池的流动并不是固定在一个方向，而是可以租用、购买、升级或回购。有低成本的进入路径和有保证的退出路径。
这种方法的目的是保证电池的流动性。经常投资的朋友都知道，资产只有自由流通才能发挥最大价值。
同时，电池银行作为服务商，依托宁德时代对电池的深厚专业知识，建立先进的电池寿命管理模型，负责电池的健康测试和维护。
当集中管理和维护与材料创新相结合时，意味着电池有足够的使用寿命来赚取订阅收入、服务费和潜在的电价差。
健康使用期结束后，电池组可将电池进行梯次利用或拆解回收，充分利用电池的最终余热。
正是因为宁德时代电池银行拥有“从生到死”换电的所有权和大数据，其换电系统才有能力借力金融机构的帮助：电池的资产属性和回报率变得可衡量。 ，银行可以提供相应的金融服务；保险公司还可以在可视化数据面前推出更精细的车电分离保险服务。
银行和保险公司也可以从换电模式中获利
事实上，电力交换的参与方远不止上述几方。
面向上游城市、车企、动力电池供应商、换电站建设商、能源供应商、中游车主、网约车运营平台乃至未来的Robotaxi、下游汽车保养维修、二手车交易平台、保险等与其他金融机构相比，位于中心节点的电池银行不仅肩负着把蛋糕做大的责任，也为更多相关方参与并获得收益提供了可行性。
每一个实现的利益最终都会反馈到电力交换的力量中。
一种新业态的普及史，往往是一部技术突破的历史，更是一部利润分配的历史。只不过，很多时候，产业链自发达成共识，但这一次，宁德时代希望以负责任制造商的形象，更加主动地推动能源补充体系的建设和转型。
正是因为各方利益的考量和平衡，宁德时代迅速建立了庞大的权力交换朋友圈。在本次发布会上，宁德时代宣布已与长安、广汽、北汽、五菱、一汽等车企达成合作，年底起将推出十款换电车型。
添加了巧克力电池交换的型号
不过，即使宁德时代联合多家大型车企加入，换电体系的建立仍将是一个漫长的征程。换电站的建立、换电模式的增长、消费者心态的改变，都需要量变的积累。最终才能带来质的改变。
领先的宁德时代还必须解决一个内生问题：从工业和制造的基因中诞生、更多地与电池打交道而不是与人打交道的宁德时代必须学习、进化、转型，持续提升精细化运营能力。而统筹协调能力才能在服务属性强、面向大量C端用户的换电站站稳脚跟。
当然，长远来看，在能源转型的命题下，上下游产业对换电的热情越来越高，不仅因为近期汽车市场的需求，也因为日益确定的换电需求。更大系统的趋势。
电网“摆渡人”
2020年，中国首次提出“双碳”（碳中和和碳达峰）目标。同年，换电站首次作为新型基础设施列入《政府工作报告》。换电已成为推动双碳目标道路上不可或缺的因素。一个缺失的角色。
在今年的“两会”上，宁德时代创始人曾毓群提交的方案中也指出，换电不仅可以解决电动汽车的能量补充问题，还可以与电网互动，帮助解决不稳定和不稳定的问题。新能源发电调峰需求。
过去十年，中国大力发展可再生能源。截至今年上半年，我国风电、太阳能发电装机容量已超过煤电。然而，这也带来了一个棘手的问题：
风电和光伏的致命弱点是间歇性和波动性强。当风大、天空晴朗时，发电量大，当风小、天空阴天时，发电量小。而且，电力是一种可以立即使用的资源。供给和需求之间需要保持平衡。
正是因为上游的波动，电力公司才会实行“峰谷电价”。国家还希望通过大力发展储能产业来缓解上下游供需错配。换电站本质上是一个储能站，负责电网。以及电工车间“摆渡人”的角色。
作为电池中转站，换电站内的电池少则几块，多则几十块，是电力系统的天然蓄水池：
半夜用电量低时，换电站可以将电池充满；在白天用电高峰时，换电站可以发挥“虚拟电厂”的作用，通过专网直接连接到电网调度中心，几分钟内即可完成。一级甚至二级功率响应，高效参与调频。同时，可以尽可能地储存和消耗绿色电力资源。
理论上，配备V2G（Vehicle-to-Grid，车辆到电网）双向模块的充电桩也可以与电动汽车组成微型储能系统。然而，这种组合面临着明显的局限性，其中最突出的问题就是管理难度。
电动汽车的充电特点是“即插即充”。充电桩离散分布，充电时间也有明显的“潮汐效应”。与换电站相比，它很难与电力系统发生“化学反应”。当你需要的时候，尽力而为。
例如，当某个地方电网需要电池交换站进行反向放电时，电池交换站可以根据电池数量和电池状态进行实时调整，而无需调度车辆。相比之下，充电桩和电动汽车就做不到这一点。快速匹配、高效并网。
以宁德时代推出的巧克力换电站为例。每个电站有14-30个电池，每年可处理3360万千瓦时的电力。 3万个换电站可服务2000万辆汽车，每年可处理11.2亿千瓦时的电力。
宁德时代换电站未来发电量惊人
可见，无论是适应动力结构转型、推动双碳目标实现，还是提高用户补能体验、进一步拓展新能源汽车市场，换电都是不可避免的选择。
过去以充电桩绝对主导的新能源补充1.0时代已经结束，家庭充电、快充、换电共同主导的2.0时代正在加速发展。
曾毓群表示，未来有轨电车能源补充将是“世界三分之三”。
家庭充电桩、公共充电桩、换电站各司其职，既能满足不同用户不同场景的能源补给需求，又能最大程度保证电网的平稳运行。这种“三分世界”的格局本质上是在构建立体的城市新能源智能网络：
家用充电器作为最后100米的毛细血管，不仅能缓解日常出行的里程焦虑，还能让绿色电力渗透到千家万户；
公共充电网络作为城市能源系统的大动脉，通过合理布局和精细化运营，可以节约城市能源消耗；
换电站就像能源调度的枢纽，通过智能电池管理和调度实现电网负荷的动态平衡。
在未来的智慧城市中，这三种能源补充方式将形成完整的能源生态和体验闭环。这种多层次、立体的能源补给网络，使新能源汽车不再只是简单的交通工具和第三空间，而是成为智慧城市的重要基础设施和有机组成部分。
