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随着电动汽车的快速发展,充电模式起步较早,目前虽有相对成熟的技术,但是,此类补能方式存在充电耗时长、电池续航衰减、重新更换电池成本较高等问题,无法有效解决车主的“里程焦虑”和用车“痛点”。“换电+电池租赁”的模式出现后能大幅降低补能时间,5分钟左右基本可以完成换电,与加油所需时间相差无几,较好地解决了车主“里程焦虑”的核心痛点。
路径革新极大地加快了纯电动汽车的发展。2024年,云南省新能源车同比增长93.1%,市场渗透率约30.5%。2025年,新能源汽车销量预计增长20%。电动汽车具有巨大的发展空间和广阔的市场。
- 当前换电站建设存在两大问题
内部问题。传统油气销售企业以经营成品油、天然气为主,在转型新能源业务过程中,缺乏专业的技术人才和运营管理经验。加上换电业务发展时间较晚,相关的技术指导、行业标准不完善,导致传统油气销售企业独立发展换电业务存在很多制约和短板。此外,换电站安全距离按丙类仓库要求,须距汽油加油机10.5米、柴油加油机9米。城市中心的加能站因规划及地价等因素,面积一般较小,在原有的加油基础上拓展换电功能,安全距离上会受到限制。若选择偏远面积较大的站点,虽然能满足安全距离的要求,但距离城市中心较远,区域换电车辆保有量低,无形中增加了车主的隐性成本,且投资难以收回。
外部问题。采用“电池租赁+免费换电”的模式,用户只需在购车时支付换电车辆裸车价。电池采用租赁方式,每月支付月租费,即可获得定量免费的换电次数。电池租赁合同需在购车环节签订。用户为了确保电池的适配性和安全性,都会选择车企指定的换电商签订租赁合同。如果自建换电站,很难打破车企制定的“签约规则”,难以获得一手用户,无法保证换电站的收益。
- 换电站选址的探索与实践
电动汽车换电的路上成本,包括用户为了获得电能补给所需额外行驶的距离、行驶时间和耗电量。在城市中,人口和车辆的分布具有一致性,在不考虑不同区域购买力和对电动汽车认可度差异的情况下,设定认为人口密度越大的区域电动汽车的密度越大,则以该区域作为目的地和出发地的概率越大。电动汽车需求的产生与其自身的剩余电量密切相关。只有车辆电量较低时,用户才会考虑换电。为了简化分析,将出发地和产生需求地假设为同一地点,则从出发地到换电站所产生的行驶距离、行驶时间和耗电量即是本次换电的路上成本。
为了分析用户的路上成本,可以利用一天内各个时段的热力分布图寻找人口密集区域,并结合区位图确定大致的选址范围。细化选址范围后,要到站点考察面积、安全距离、变压器容量等实际情况。之后,根据热力分布图各时段的变化情况,分析换电路径。
由于换电是新业务,缺少历史经营数据参考。因此,结合预选站点的成品油销量排名,预估换电站的经营效益,通过换电站选址流程(图1)最终确定换电站的选址建设。
第一阶段:以昆明市为例,换电站布点为空白,设定拟在主城区4个方位和呈贡新区各建设1座换电站。根据城市用户出行高峰期集中在早8:00至晚20:00,将该区间段内的12个小时划分为6个时段,即每2个小时为1个时段,运用1天之内每2个小时的热力图,分析不同时段的人口密集区域变化,以此推测换电路径、车辆出发地和目的地的动态变化情况。
通过分析单个工作日早晚高峰期的热力图(图2、图3)可以看出,10:00—20:00,昆明市二环以内的人口密集度较高,人口流动方向主要从早8点开始逐步向二环内聚集,直至晚8点后逐步向二环外分散。因此,换电站初步选择在二环内排查。但通过排查了解,二环内站点面积较小,不满足安全距离要求,退而在次密集度较高的区域寻找站点,将排查范围扩展到二环以外的主干道。同时,由于换电的电动汽车价格在40万元左右,昆明南北市区消费能力较强,据此主要在这2个区域排查站点。
第二阶段:初步锁定排查区域后,北市区北二环路和南市区广福路分别属于城市主干道路。这两条道路上,中国石化云南石油公司分别有北二环北、广福B加能站,场地面积较大,符合安全距离要求。广福B站位于南市区主干道广福路上,3公里范围内的住宅小区较为集中。并且,周边有3个大型商圈,距离滇池景区5.8公里,周边居民日常消费、商圈消费者和旅游度假者的消费力及出行需求较高。广福B站2024年的成品油销售量排在昆明市主城区86座加能站第22位,说明周边私家车保有量较高。通过对该站8:00—20:00的热力图分析可以看出,10:00早高峰时段的人群密集度较大,14:00也会有较大的密集度,18:00—20:00区间的密集度维持在较高水平。由此得出结论,广福B站的换电业务潜力较大,可以增加换电业务。
北二环北站位于北市区城市主干道二环路上,周边学校较多、住宅密集,附近有3个商圈,属于由昆明市北区通向南区及西区的必经之路。参考热力图可以看出,除了12:00密集度较小以外,8:00—20:00的时间段内密集度较大,呈现多点密集区域,且分布范围较广。北二环北站2024年的成品油销量排在昆明市主城区86座加能站第13位,说明周边的私家车保有量较高,换电潜力可观,可以增加换电业务。

- 合作分成模型的运用
目前,中国石化云南石油公司与运营商采取“我方投资高压端+对方投资低压端”的合作方式,即中国石化云南石油公司投资高压部分,合作方投资换电站低压设备及电池,双方以此获得分成。换电站项目前期采用“盈亏平衡点分析”进行收益测算,通过分析变动成本、固定成本,以及运用绘制图表和数学公式的方法,明确盈亏平衡点。具体测算如下:
根据盈亏平衡点分析法:当“利润=成本”时,为经营临界点。该模型主要用于预测分成比例,作为指导后期谈判合作的依据。通过对换电站前期经营数据的了解,得知用户每月的电池租金可以视为换电站唯一的收入来源。因此,假定此项目的收益全部为每月用户的电池租金。运营商规定用户每月免费换电次数为4至6次。现有电池租赁模式分为75kW·h电池,每月980元;100kW·h电池,每月1680元。此次研究假定广福B站和北二环北换电站所有的出租电池规格为75kW·h,每月租金为980元。根据电池当前的市场价格,并加上政府补贴后,每块电池的购置成本约为7万元。
项目成本组成为固定成本(高压扩容投资、低压设备端投资、储备电池成本、人工成本、场地租金)和可变成本(预计电费成本、双方度电分成)。公式推算为:度电分成金额=用电量*度电分成单价。根据“盈亏平衡点分析”法,利润—高压扩容投资—低压设备端投资—储备电池成本—人工成本—场地租金—预计电费成本=用电量*度电分成单价。中国石化云南石油公司每座站点的最高度电分成比例为0.26元,由于站点后期的运维费用、宣传费用等其他费用无法核算,因此,商定最终确定中国石化云南石油公司度电分成为0.19元,同时每个车位每个月750元的租金由合作方支付。
在缺少初始支撑数据的情况下,应运用加能站现有的运营数据判断潜在市场,
结合热力图变化,在满足安全距离的情况下开展换电站选址。同时,运用盈亏平衡点分析法,测测分成临界点,实现合作共赢。2024年,广福B站换电量达到119万度,换电车次为2.29万次,实现分成收益26万元;北二环北站2024年的换电量达到993万度,换电车次为2.1万次,实现分成收益21万元。
作者为中国石化云南石油公司代表、党委书记
责任编辑:曲绍楠



