新能源的三大流派：换电、充电、氢燃料，到底哪一个会是未来？
我更倾向于把换电和充电作为横向对比，而纯电和氢能源作为纵向对比。而未来即发展和前景，也就是能否普及，几方面一言一概之：  ①从投资成本来看，加氢站＞换电站＞充电桩 加州能源局的研究数据表明，HyGen电解水制氢加氢站总建设成本超过320万美元，远远超过外供氢高压氢气加氢站（200万美元）和液氢加氢站（280万美元），其中电解水制氢装置成本约131万美元。 一座换电站的投资费用，大概在400万元左右，新一代的换电站，也在150万元左右。 再回到普通的快充桩来看，充电桩的成本在数万元到数十万不等。慢充桩则更加便宜，通常在一万元以内就可以建成。 所以从投资成本来看，加氢站的成本最高，其次是换电站，最后是充电桩。这也是为什么国内充电桩的普及率，远远高于其他新能源补能方式。 当然了，成本高低，其实与技术难度以及批产数量相关联。技术难度越高，成本也会越高；产量越低，投入成本越高。当然如果技术难度高的情况下，如果大批量产量多，也能降低很多成本。而加氢站的技术难度高，同时全球范围内建设数量又少，所以导致了最昂贵的局面。换电站与充电桩之比，在于数量多少，前者的数量少，且依赖大型重资产设备，所以成本会高，即便数量更多，但其本身的价值量高，决定了其成本高。 ②从使用效率来看，加氢站≥换电站＞充电桩 加氢站的加氢时长在5分钟左右 换电站的换电时长在5分钟左右 充电桩的充电时长在30-60分钟不等 三者和传统燃油车的加油来比的话，加氢和换电在使用体验上，非常接近。而当前的快充充电桩充电，时间上要更加长。 ③从使用成本来看，加氢站＜换电站≤充电桩 使用成本方面,MIRAI的氢气容量为5公斤,目前在日本每公斤氢气的价格为1100日元(约合64元人民币),加满氢气的成本为320元人民币,续航里程为约500km,相当于每公里0.64元人民币 换电使用成本方面，以北汽为例，其共推出了三个换电电费套餐：A套餐432元/1200公里；B套餐630元/1800公里；C套餐1020元/3000公里。差不多在每公里0.34元左右。 电动汽车一般电池容量在50Kwh左右，一度电（公共）在1.5元左右，充满电的成本为75元人民币，续航里程为约300km，相当于每公里0.25元人民币 这一块，对于靠运营为生的司机们，以及开销需要控制的人群来说，价格越低越好。而对于收入相对高一些的人群来说，几乎可以忽略。但三种用车成本来看，氢能源的使用成本与燃油车使用成本相当，纯电动汽车的使用成本更低。所以这也是为什么当前大部分运营车辆，都开始向纯电方向靠拢。 ④千万不要忽略购车成本，氢能源车＞纯电动车 丰田氢能源汽车Mirai，看上去和普通车并无两样，但是售价却并不美丽。新车已在海外市场上市销售，起售价为69000欧元，折合人民币约为53万元左右。而这个价位的车，对于消费者而言，基本上属于天价，能够承受的人实在不多。而另外一方面，即便把这个购车价，摊销到平时的用车成本里，也是一笔难以配平的费用。所以说，氢能源目前来看，既不适合大众消费者，也不适合出租运营，相反，更适合一些小范围比如大巴等，也适合一些地方做项目预研等。 而纯电动车的价格区间浮动比较大，从10万元级别的车型，到大几十万的车型，大有车在。于价格上而言，纯电动车优势更大。 所以对等来看，氢能源和纯电，纯电在未来20年的可能性和普及率会更高。而氢能源本身就有成本高、储氢难等难题，加之未大批量下，高居不下的投资和使用成本，非常难以胜任未来的汽车能源普及者，但是作为小范围试点到也未尝不可。 而对于纯电来说，续航里程焦虑又成为一大问题。而解决续航焦虑的方法之一，解决充电问题。也就是加快用户充电的速度，使其有更好的用车体验。 所以近年来，换电和快充，是两个发展方向。 蔚来和北汽都是换电模式的先驱，蔚来的动作更加超前，除了在硬件上能够实施换电，同时将其电池金融业务剥离整车业务，也即Baas模式。除了这两家，其他也有很多电动车企在预研。可见换电这一模式，正蠢蠢欲动。这大概算是换电模式的春天吧，而要到火热的夏天，还需要持续观望。 另外2021年的新能源补贴政策中，30万元以上新能源汽车不享受补贴，但换电除外。这无疑是给换电留了一个口子，吃螃蟹是北汽，推广的是蔚来，而政策的导向性也要根据这些推广来进一步推出相应的支持政策。 而试点推广，还只是试点，且保留在方案征集层面，距离大规模应用，仍然有一段时间。 那么政策试点工作，将会优先考虑沿海东部和南部，以及一些省会发达城市的建议和方案，其他城市可能会保持现状，或小规模推广方案。当然这个信号其实就是告诉大家“我们可以开始搞换电了”，收到信号的主机厂，有些会立刻投入到换电模式的电动汽车开发中，有些则会把此前已经开发好的项目搬出，还有些可能对政策持观望态度。 而和电动汽车发展史相类比，电动汽车也是在大力国家和地方补贴下，才能得以从很小的角落里爬起来。也同时因为电动汽车保有量越来越大，成本也逐渐降低，从我入行以来，就电池成本而言，从此前的三四千一度电，到现在的一千以内。所以除了技术方案以外，如果能有补贴政策，也会大大推动换电站的建设。毕竟，建站投入巨大，投1座没有问题，5座没有问题，那么100座，1000座，甚至是10000座呢？主机厂虽然庞大，但是也很难承受大额短期内难以回本的投入成本。而新势力们，财务资本状况，就更难以承受了。 而除了加油站外，换电站我更倾向于像国家电网、特来电、星星充电......这类此前有过充电桩经验，或者有大幅电网的大企业。而国家电网的推广，加上政策的力度，以及企业和群众对换电的渴望，会更加推进这一步工作。 如果把换电站和充电桩类比： 所以综上，更偏向于充电桩公司或电网公司来运维，当然也可以是设备的制造和运营。 我也简单演练了一遍，理想情况下，十年每天50次换电，分70Kwh和100Kwh两种模式来计算。而电费0.7元基础价格，0.8元服务价格。刨去基础成本价，服务价格就是盈利部分。大概在七八年后，才能开始盈利。 但是问题来了，每天都会有50台车来换电？每年365天都是设备正常可以换电？基于现有的电动汽车保有量，和中国乘用车保有量对比，显然不足一提。而基于拥有换电模式的电动汽车，和电动汽车的总保有量对比，这个数据又把范围缩小了很多。理想很丰满，现实很骨感。 换电站将建在什么地方？——区域性与车流量。 换电站的规模大小？——同时可支持换电数量。 但是电动汽车行业从业6年以来，几乎每年都能看到翻天覆地的变化，对于换电车辆而言，我持观望态度。但是拿当前的数据来计算，对于未来的里程焦虑解决这一方案，其实是不公允的，我更期望能大力推广换电模式。而换电模式，不仅仅需要电动汽车（换电）成规模，同时换电站也要具备规模化，才能让前期的高固定投入和后期运营费用，与盈利相抵。 换电站的推广，需要协同车辆、电网、设备和运维厂家。也就是谁做哪一块，需要分工明确，又各不推诿。首先是车辆支持，其后再是有换电站，这是0；然后再是换电车辆大幅增长，换电站大幅增长，这是1。从0到1这个过程，如果实现了，将基本上去除里程焦虑，电动汽车用户们体验更进一步。 从去年换电站的保有情况和增长情况来看，呈现总体数量极少，增长速度缓慢的情况。大幅增长，仍然需要几年时间，如果和支持换电车辆的增幅保持一致，也可以减少盲目投资而浪费公共财产和资源。 当然了，解决电动汽车的续航焦虑，除了换电外，仍然能从不同维度来发展。 对于电池的发展，攻城狮和研究员们，几乎是绞尽脑汁，“无所不用其极”。最早的电动汽车，也就只能跑一百多公里，到了2015年左右，差不多有两三百。再到2021年的今天，最多有700的，也有600的，大部分都能达到400和500。 电池能量密度的提升功不可没，从523到622，再到811电池材料配比更改；再到CTP/刀片电池的空间利用率提升；以及仍在实验室的固态电池等，电池能量密度一步一步往上爬。但是高能量密度同时也面临着不稳定性的增加，补贴退坡后，LFP又将大量搭上乘用车的顺风车。我们也不能说此举是倒推，而是更接近于市场平衡。 同样是追求快，提升容量也是提升，那提升充电效率也是提升，这和早前的手机有些异曲同工之妙。最早手机的电池，可以支持换电板，或者电板单独用“癞蛤蟆”状充电器。而后，电池容量也在逐步提升，手机电板和手机基本上一体化，没有专业工具很难自行拆卸。而正在此时，随着手机CPU和大屏的逐步推广，以及越来越多高耗电的APP出现，尽管手机电量增加了，但是耗电量却快了很多，以往的手机都是几天一充电，变成现在一天一充甚至多充。于是66W，120W等手机快充充电器出现了，而这种充电速度，也满足了绝大部分用户。 保时捷Taycan将整车电压提升至800V，同时还降低了电流，根据P（充电功率）=U*I，同样的功率充电，电压的提升，电流也将降低。所以和换电一样，大部分主机厂，也开始预研起800V充电技术。减轻里程焦虑的除了提升电池容量，也可以是加快充电速度。 实现无线充电，需要3个条件 就经济性而言，难点在于充电设备。汽车的路径与有轨动车/地铁/电车不同，是发散性和随机性的。所以就充电设备的获取而言，固定式线路下的设备，更易布局；对于不可预见性轨迹的电动车而言，获得性却又有区别，分别为静态无线充电和动态无线充电。 所以无线充电，也就成了一些玩具和未来的展望，短期很难解决里程焦虑。 换电站能支持快速换电，我们看到的是表面的。也许你能看到是几分钟内，一块几百公斤的电池包被全程自动换上充满电的电池包。而你看不到站内也同时有多少块不满的电池包在充电，所以此前有部分换电的朋友发生了一种情况：换电5分钟，等待一小时。 你也看不到几分钟的换电，却要投入几百万来运维。你也看不到为了换电的改革，那些跑在前面挡风雨的企业所承受的痛楚。当然，如果未来数十年内，换电站能像加油站般普及，我们还会因为电动汽车的里程焦虑而不选择吗？完全不会。 所以快充作为一种普及方式，加大充电桩的布局，这将是给时间充裕者的电动汽车的好方法；超级快充的局部投放，将会给一些对时间比较敏感的用户一些更爽的体验，但是电网的负荷和技术的难点，也同时存在；而换电，一旦铺设开来，就如同加油站般便捷，但同时存在技术规格不统一和成本较高等难点。 所以我认为，将来会是这么一种现状：快充桩作为普及，几乎随处可见；换电站对出行车辆，拥有固定点位；超级快充桩针对特定车辆，小范围到大范围普及；氢能源车则作为特定环境下的小范围。几者相互共存，并同时互补不足，共同构成未来的补能站网络。