远程新能源商用车(车和能源的分离)

「谈碳」, 36 氪围绕“双碳与ESG”议题推出的专访栏目,我们会寻找业内大公司“双碳业务”的关键角色、明星企业 CEO、学界产业代表等人物,针对碳中和战略、可持续发展、企业社会责任等话题,进行一场深谈。

以下是谈碳第九期,36碳独家专访了全路程创始人黄凤南。“充电一小时,排队四小时”,是新能源商用车车主的日常写照,全路程在几分钟内就“满血复活”的换电模式,成为了理想解决方案之一。

借此契机,我们与黄凤南展开对话。为何车辆与电池分离开,才是换电行业终局?换电行业还存在哪些“卡脖子”技术?全路程为何选择城市物流园这一场景,来布局新能源换电?又如何对上下游产业链产生影响?黄凤南给出了他的解答。

文 | 贾博鑫

编辑 | 苏建勋

厦门一家物流园区内,新能源换电车车主魏国涛正在为自己的轻卡换装电池。

整个过程只花了短短几分钟——魏国涛从一旁的移动换电柜中取出一块电池,利用手推车上的液压装置,将电池推升至轻卡底盘位置,轻松地换上电能充沛的电池。

对于传统新能源车主来说,充电慢、续航短始终是最头疼的问题,据魏国涛介绍,自从买了这辆换电式轻卡之后,新能源续航能力和运营效率显著加强,他从原来一天只跑2~3趟,到现在可以跑4~5趟,收入增加了40%~50%。

“传统新能源车电池出现故障,需要排队等厂家报修,修好可能要3到4个月甚至更久,现在这种换电模式下,再也不用担心电池损耗了。”他表示。

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司机正在园区换电

因商用车的新能源化而催生的换电模式,价值正逐步凸显。

商用车,主要指用于运送人员和货物的车辆,分为客车、货车、半挂牵引车、客车非完整车辆和货车非完整车辆五大类,其中业内讨论较多的是货车,根据载重量不同,又分为微卡、轻卡、中卡和重卡。

公开数据显示,商用车仅占我国汽车保有量的10.9%,却消耗了51%的汽柴油,同时制造了56%的道路交通碳排放。在“双碳”战略推动下,商用车的新能源化进程亟待加快。

不过,续航里程短、充电时间长等短板,又阻碍着新能源商用车的发展。以轻卡为例,充一次电往往需要将近三个小时,这么久的补能时间非常影响配送效率,再加上电池的损耗,车主在使用新能源商用车时存在诸多顾虑。

但同时,随着越来越多的城市陆续推出路权政策和运营补贴等相关要求,商用车尤其是物流车辆新能源化已经从选择成为了必然趋势。

1、换电行业“四足鼎立”,车电分离是新能源商用车核心竞争力

一边是持续增长的市场需求,一边是消费者的使用焦虑,如何破题?这一背景下,换电解决方案应运而生。

所谓换电,即车身和电池设计及使用的分离(车电分离),车身独立销售,电池采用租赁,这就将补能时间压缩至1~3分钟,大大提升车辆的运营效率。

除了补能时间短,换电模式还具有一系列产业优势。

对于主机厂来说,不必再负担沉重的电池研发,电池采购的资金占压。对于物流及运输业,更是降低购车成本,减去电池损耗,工作效率翻倍,实现降本增效。

高效、快捷的换电模式,让换电商用车规模日趋扩大。数据显示,预计到2025年,换电商用车市场车辆规模在300万辆以上。同时,换电离不开电站铺设,换电站保有量预计将超过3.1万座,其中商用车换电站将超过1.5万座。

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全路程换电站

从成本上来看,换电模式下的新能源车,也比油车划算得多。以三年为周期测算,油车单公里成本(含资产成本、能源成本、运营成本)为1.74元,换电车为1.07元(主要是由购车的价格和租赁电池的价格以及后续换电的价格组成),可整体节约40%左右。

这些年来,国内换电技术不断成熟,商业模式逐渐成形,换电行业呈现“四足鼎立”的格局:

以蔚来、吉利、北汽为代表的整车企业;

以宁德时代、SK、远景动力为代表的电池厂商;

以国家电网、中国石化为代表的大型央企;

以全路程、奥动新能源为代表的产业互联网服务商。

在商用车换电领域,已有物流巨头“尝鲜”。8月中旬,京东物流首批全路程新能源换电物流车投入运行,预计2022年年底将投放1000台换电轻卡进行全面运营。相较于中重卡,轻卡一直是城配运输的主力军,与京东物流的场景天然适配。

此次换电车辆成功投放,是京东与全路程携手实现的全行业首次大规模测试的成果,后者是国内首个集车辆配置、管理、运维,电池设计,换电车辆设计及换电运营为一体的物流科技平台公司。

在与京东物流此次深度合作中,全路程采用远景动力提供的电芯,研发设计了通用化标准电池。这款通用化标准电池,同时适用于轻卡、面包车等多车种,兼容上汽、宇通、金旅等多品牌。更值得一提的是,此标准电池在车辆上使用5年,退役后可用在物流园区内的储能设施上,实现电池的梯次利用,大大降低电池生命周期内的综合使用成本。

同时,通过全路程在物流园区内配套的可移动式换电柜,可满足物流车司机快速自主的换电需求。如物流园区内配置有光伏、风电等可再生能源系统,换电柜还可以连接到系统中实现电池储能,进一步降低整体碳排放量。

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全路程可移动换电柜

全路程CEO黄凤南在接受36碳专访时表示,京东的一台新能源物流车通过车电分离,其成本能节省30%~40%,并将伴随规模化持续降低,进而有助于新能源商用车的推广及普及,而对全路程来说,通过合作将积累物流场景下的换电运维经验,对日后拓展客运、快递等新场景具有借鉴意义。

值得注意的是,除了换电模式外,新能源车还有“高压快充”这一补能路线,即通过充电桩以直流充电的方式增加续航,这两个方案的利与弊也一直是业内争议的话题。

作为行业老兵,黄凤南并不排斥这一技术路线,他对36碳表示,这两者可以互相兼容,但不管是换电还是高压快充,车电分离一定是新能源商用车行业的核心竞争力。

“高压快充的成本更高,而且对电池的衰退影响较大,只有车电分离才能做到降本增效。”黄凤南说道。

2、“换电生态”形成:从电池银行、电站,到主机厂和物流园区

黄凤南毕业于计算机专业,其专业领域便是搭建数学模型、精准数字测算,早年黄凤南留学英国,接触到国内品牌商用车出海的商务咨询、市场调研及新能源技术引进等业务,发现国内商用车在资产管理领域还处于空白阶段,便回国创办了首个物流车资产管理平台。

全路程创立初期,黄凤南带领团队创建了一整套车联网数字系统,实现车辆的线上管理、线下维护、售后维修等服务板块,不仅提高了车辆管理的效能,而且在搭建了汽车资源共享平台后,更实现了上下游产业链的统一管理。其后,全路程依靠数据积累,深度赋能物流行业。

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全路程车联网系统

时至2021年,全路程更进一步,跨入新能源换电领域,逐步实现商用车电池标准化;同时正式开始独立研发换电车辆,目前已经在全国12个省全面投放,预计年内完成3000台换电物流车市场投放。

在新能源商用车换电体系趋于完善时,黄凤南结合以生态优势为核心的战略目标,衍生出电池银行、换电服务生态、以及换电供应全链路生态等三大衍生领域。

电池银行生态中,全路程上游合作方(电芯制造商)协同合作,所制造出的标准化电池将会进入资产持有方(电池银行),在未来,既可用于终端车主的新能源动力租赁,又可以作为电池的梯次利用,进行储能电池的租赁业务。

换电服务生态中,全路程深度赋能物流产业,将换电服务与物流运输精准结合,将车辆与电池组装销售,同时利用换电柜的“占地面积小、投入成本低、便捷易推广”等优势,同频同段同批次地铺设换电站,实现城市绿色运输。

换电供应全链路生态中,全路程携手众多主机厂,与多家知名品牌合作,其中不仅有京东、菜鸟等物流企业,还包括建发、百世等物流园区。在车辆供应上,全路程与多个金融机构合作推出车贷金融业务,大大降低新能源换电物流车的购置成本。电池供应上,终端车主可通过电池银行租赁电池,在降低车辆运营的成本时,也解决了电池损耗、电池更新迭代等问题。

三大生态相互关联又紧密协作,从电池生产制造,到车辆供应及电池租赁,再到换电站的铺设和服务,全路程希望构建一个以“1辆人人都用得起的新能源物流车、1块车车都通用的电池PACK、1座处处都安放的换电站”为一体的绿电生态圈。

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全路程三大生态经营模式

在这套生态圈中,京东处于产业链下游,由全路程提供车身及电池租赁服务;远景动力处于上游,为全路程提供电芯及电池模组研发服务;全路程处于中游,链接上下游的市场供需,三者之间形成了完整的换电商业闭环。

虽然换电行业发展迅速,但仍面临“痛点”问题。黄凤南告诉36碳:“由于电池厂家不一、换电模式不同,导致接口标准尚未统一。换电技术的落地难点并非在于技术本身,而在于主机厂、换电站和电池厂商之间在标准统一与运营方面的协作生态构建。”

在全路程的换电商业生态中,远景不仅是独家电池合作厂商,也是其零碳战略合作伙伴。公开资料显示远景动力是全球最早布局动力电池的企业之一,其拥有梅赛德斯-奔驰、日产、本田、雷诺等全球头部客户,在中国、日本、美国、英国、法国及西班牙设有12大生产基地,2026年零碳电池总产能将超过300GWh。其母公司远景科技集团则拥有覆盖可再生能源发电、智能物联网等零碳系统解决方案。

在专访过程中,黄凤南特别提到与远景的这次合作。“今年春节前夕,我们跟远景动力共同开发模组电池时,他们团队有将近14天处于不眠不休的工作状态,让人印象深刻。在各方努力下,我们在除夕的前一天,拿到了模组电池的样品,那一刻大家都非常激动。”

他表示,远景本身就生产动力电池,拥有一定的电池技术积累,是诸多国际顶级车厂的供应商,又在储能领域为海内外系统集成商配套储能电芯,再加上搭载的远景EnOS智能物联网操作系统,具备源网荷储无缝、实时连接能力,实现储能系统的最大价值创造。可以说,从动力电池生产制造、储能技术应用、再到能源物联网的打造,远景构建了一个完整的能源生态圈。再加上远景在东南亚、欧洲、美国等地的布局,这为全路程未来出海布局提供帮助。

在双方最新的战略合作中明确指出,全路程和远景动力将围绕电池标准化开发、动力电池梯次利用、零碳物流园区打造、车辆数字安全系统监控平台打造等领域开展全方位合作,并共同探索新能源换电模式出海。

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远景动力电池工厂产线

黄凤南告诉36碳:“我们双方都一致认为,未来在新能源终端可以深度合作,开发消费级新能源换电市场。”他解释道,以前电芯厂都是围绕着供应链做业务,卖给主机厂或是电池银行,跟车主之间没有任何关系,但现在生产出来的电池包,可以模块化租给车主使用,到达C端,随着“双碳”政策的大力发展,这将会是一个更广阔的市场。

对于换电行业的未来发展,黄凤南谈到了出海。“中国商用物流车领域,已经做到了全球领先,以中国新能源的供应链优势,完全有机会把新能源商用车的成本做到10万元以内,这在海外市场是一种降维打击。”

以下是36碳与全路程CEO黄凤南的对话实录,略有摘编:

01、换电前景与迷思

36碳:新能源充电焦虑、换电困境分别是什么?如何加以破解?

黄凤南:首要问题是充电时间太长,轻卡大概需要两个半小时到三个小时,这么久的时长非常影响城市配送效率。第二个问题是续航,由于电池载重的原因,没有办法支撑满负载的配送运行。另外,三四年左右电池就会出现折损,这些问题下,用户端对于买新能源车是很抵触的。

想要破解这一难题,就需要做到车电分离。我们跟远景合作,做了一个模块化电池,客户不需要再买电池,而是采取租赁的形式,月租金成本很低,其购车成本从20万降到11万左右。原来充电两三个小时,现在只需要充电十分钟,效率也得到大大提升。

我们的换电站,采取“换电宝”的模式,投资成本从几百万降到10万左右,这意味着换电站可以跟着客户走,不需要客户再去跑5KM、10KM去换电。

从主机厂的角度来看,车电分离之后,主机厂不再承担电池的采购、生产及经营,只围绕车身来做,大大降低了其生产成本。

36碳:在换电路线/模式上,这些年全路程的技术及运营,经历了怎样的迭代?关于换电的现状、未来成长,带来了怎样的思考?

黄凤南:我本身是计算机系毕业的,公司创立之时就做了数字化管理。

第一阶段,我们从车辆的采购金融、车联网的线上管理、车后的维修、二手车的处置,都建立了一套系统,实现了线上化运行。这样做的好处,是提升了车辆管理的效能,以及对其成本进行追踪。

第二阶段,我们搭建了汽车资源共享平台,为用户提供定制化租赁服务,链接了非常多的线上客户,同时对整个上下游实现了统一化管理。

第三阶段,我们开始做托管业务,帮中通、极兔帮、顺丰等物流企业做资产管理,在市场上快速流通和迭代。

第四阶段,我们依托于数据积累及生态圈的应用,进入到硬科技领域,开始自己做电池,在徐州工厂生产模组电池。

接下来,我们还将携手配合远景,与不同的主机厂打通,逐步实现商用车电池的标准化。同时,依托跟主机厂的配合,我们也在做硬件端的技术迭代,从换叉车(换电工具)到换电柜,都实现了独立研发生产。

在使用端,如何更高效地匹配换电站的效能及效率,我们采用了可移动式换电站,围绕客户投射更多换电站,另外预约和派单制也提升了换电效率。

下一个阶段,我们计划研究独立于传统充电车的能源控制系统,希望能够实现未来模组电池的独立控制,包括电芯的更新换代。

36碳:当前换电行业,还有哪些“卡脖子”技术?全路程这方面的规划都有哪些?

黄凤南:“卡脖子”在于一车一电池的系统是不可变的,要实现硬件的多变以及系统的多变,就会变得很困难。

举个例子,模组电池需要适应不同的电压平台才能够正常运行,很有技术门槛。另外,模组电池的生产制造,还要跟电芯厂去做临调,如何用同一个模组来适应不同的电芯,也是非常高深的技术。

电控系统也是卡脖子的一项技术,不管是BMS生产商、研发商还是电控系统开发商,都不太愿意突破现在的市场,比如商用车由于订单量小,大家都不愿意为此耗费太大成本去做研发,所以只有技术革新是不够的,还需要上下游的配合,这才是真正“卡脖子”的地方。

这方面,今年随着跟京东、菜鸟的订单落地,一些主机厂也开始全力配合我们去做技术的更迭。

36碳:全路程换电站的建设有区域特点吗?这方面全路程有何建造计划?遇到的困难与挑战有哪些?

黄凤南:我们的选址主要是围绕着物流园区,在城市外环的仓储配送节点,包括快递快运的小型站点,以及像京东亚洲一号仓这类配送中心和集散地来布站。

我们在华南、华东、华北、西北、西南等地都有布局,长三角、珠三角一带是重点区域,“限牌城市”作为第一批的投放核心。我们会选取特别拥挤、排队特别复杂、需要换电效率特别高的地方,来建设我们的换电站。

由于换电站建造在物流仓储附近,租赁价格很低,建设成本不是什么大问题,但需要足够的电容,这是目前遇到的最大困难与挑战。

36碳:相比新能源车企(蔚来等)/动力电池厂商(宁德时代等)的换电模式,全路程的竞争力主要体现在哪里?

黄凤南:我们做租赁运营及车辆管理,天然对场景的测算是有优势的,设计出来的产品对市场的适用度很高。当客户使用了我们的产品及服务,我们利用后续运营能力,可以直接收集客户的反馈建议,进行技术迭代,为其提供更优质的服务。

36碳:新能源的换电模式是不是阶段性、过渡性的产物?一旦快充技术获得颠覆性变革,将对换电行业带来哪些影响?

黄凤南:车电高压快充,一定意味着更高的技术、更大的成本,只有做到车电分离,才能降低成本。

我并不排斥高压快充技术,但它一定需要电网更大的电压和电流,但电网的生产布局不像民用车、乘用车的思考逻辑,可以随意进行调整,涉及城建、电缆布局等,非常之复杂。而且,快充要做到统一的接口以及兼容性,也需要付出很大的成本。

所以,换电这件事情有可能被快充给颠覆掉,但车电分离一定是终局。

02、物流产业革新

36碳:全路程为何选择城市物流园这一场景,来布局新能源换电?还有哪些其他场景下的应用?

黄凤南:首先,城市物流更贴近民生,轻卡新能源车这几年成倍增长,技术迭代也是最快的,为什么?

最早没有外卖、电商这类形态,大部分商品都是被干线物流调度起来,通过物流仓,流转到一个个小卖店里。现在情况倒过来了,都变成了到家的社区门店,我们选择保有量稳定的、贴近民生的,再加上冷链运输、医药运输等场景来做业务,肯定是很有前景的。

36碳:8月中旬,京东首批换电新能源车投入实际运行,全路程为京东提供的换电物流方案包括哪些?未来还会有哪些领域的合作伙伴?

黄凤南:全路程为京东配套的城配物流车,都使用了全品类车型通用的标准化电池包,可随时升级为绿电生产或“零碳”的电池包。并且,为其提供了配套的可移动式换电柜,无需改造电网,即可灵活调整布局,还能与物流园区内的分布式能源系统(光伏、风电等可再生能源)打通,进一步降低碳排放量。

我们计划,在2022年底前,实现覆盖500个桩/场/站,总计服务1万台车,实现1.2万块电池、2000个换电投放市场。

除了京东之外,我们还跟菜鸟达成了合作,跟盒马鲜生也在洽谈中,未来会拓展客运、快递等更多场景。

36碳:全路程在换电物流市场有哪些优势?换电模式对于物流用户、物流场景、和车企的价值体现在哪里?

黄凤南:公司成立到现在已有8年时间,目前公司管理及运营车辆达到5000台,拥有大量终端客户,对OEM厂商有较大影响力,技术团队已经有8~10年换电的技术沉淀,能够为客户提供定制化和标准化的换电需求。

对于物流用户,我们实现了跟油车一样的成本和效率,换电模式带来车电分离商业模式,极大降低车辆的采购成本,并减少因电池衰减带来的资产减值,提高资产保值率。同时,换电模式具备更高的单日运营效率,实现了盈利提升。

对于物流场景,我们既能满足新能源的国家号召,又能带来成本和效率的提升,无形当中提供了另辟蹊径的解决方案。

对于车企来说,换电模式解决了电气化出行市场“边缘化”的问题,包括过高的电池成本导致“车企为电池厂打工”,缺乏利润率,车电分离则解决了这一难题,另外车企也不必为应对不确定性再增加备件成本。

36碳:全路程在物流行业的产业互联网能力包括哪些?

黄凤南:2014年我们就开始着手建立车辆管理系统,可以链接经销商、卖家、维修厂、供应链端,以及链接个人司机、给车队提供管理的客户端,现在正在做能源端与换电端的对接系统,年底前就会推出。车辆的销售,在年底前也可以实现全网的互联分销。

另外,2017年我们开始建立“车辆数仓”,能够实现对车辆近100个维度的分析,比如车辆损耗等,这些数据用来支撑我们的产品测算。

我们承诺,这些系统是永久免费的,也欢迎更多厂商能够加入进来。

36碳:在新能源换电产业的驱动下,未来物流业会发生哪些变化?您如何看待这一变化?

黄凤南:到2030年,在城配领域2500万台新能源车辆的更换趋势是不可逆的,我们不认为换电是唯一的解决方案,接下来可能会有更新的商业模式出现。

我认为,2022年是商用车的一个起点,到明年可能就会翻番,到后年可能又是三番或五番的增长,包括新能源技术的更迭,届时整个行业将会呈现百花齐放的局面。

中国在商用物流车领域,已经做到了全球领先,去年我们已经有50万台车在运行,而且未来有可能把商用车、轻卡的成本做到10万以内。以我们新能源的供应链优势,新能源商用车出海成为必然。

我一直在强调,换电的核心是车电分离,新能源车无疑会带动一场全新的工业革命,从这一点上来说,我们应该是非常幸运地踩到了未来时点上。

03、建设“绿能生态圈”

36碳:市场端,全路程的商业闭环模式是什么?如何连接主机厂、换电站和电池厂商等,构建“绿电生态圈”?

黄凤南:我们提出“一车、一电、一柜,打造绿能生态”业务模式,即联合主机厂、电芯制造商、电池梯次利用方,打造全车型通用电池及电池储能转化为核心的绿电生态圈。

我们上游对接供应链,包括从电芯厂到主机厂,到零配件的组装,再到标准化的电池、车辆改造及投放,在技术上形成了一个闭环。同时,我们负责车辆、电池、换电站的销售及租赁,在运营上也是闭环的。

另外,除了跟远景是电芯独供合作之外,我们跟所有主机厂、物流园区都能合作,所以对整个生态圈来说,我们既是闭环,也做到了开源,全路程正是秉持这一理念来服务整个换电行业。

36碳:构建“绿电生态圈”,碰到了哪些难点?如何克服的?将会对整个换电产业带来哪些影响?

黄凤南:最大的难点,还是在于标准化。远景是我们最核心的上游供应商,有很强的包容开放心态,愿意跟我们一起去推动动力电池标准的制定。另外像金旅、大运等车企,也愿意给予支持,让我们生产换电车,在伙伴们的信任下,一起来推动换电行业发展。

对于远景来说,和全路程合作是加快进入商用车OEM供应商体系的方式之一,包括上汽、一汽、宇通等,对远景的技术应用提供了很好的实验场景。对主机厂来说,车电分离之后,售价降低了,车辆的销量也能得到提升。

从资金方来说,降低了客户的资产风险,同时也降低了违约率,再加上有我们这样的租赁公司兜底,即便客户违约也可以转成经营性租赁。

36碳:为什么选择远景动力作为电池独家合作伙伴?在全路程的“绿电生态圈”布局中,远景在换电、产业互联网等方面扮演了怎样的角色?全路程与远景的合作运营情况如何?

黄凤南:远景有雄厚的电池技术积累,他们的客户都是奔驰、日产、雷诺、本田这些顶级厂商,我们希望跟这样优秀的公司进行合作。

基于产业研发优势,远景可以帮助我们优化电池管理系统(BMS)的效率、安全等性能。在推动物流行业零碳转型方面,远景在动力和储能电池的生产,以及绿电生产、碳足迹管理等方面提升我们的产品质量,帮我们实现全生命周期的减碳。

我记得在推进模组电池项目的时候,远景团队有将近14天是不眠不休的,在除夕前一天把电池发到检测厂,是非常敬业的团队。远景还专门耗费巨大成本,为我们开辟了生产线做独家供应,可以说大家想法一致,都愿意把这件事情做成功。

远景掌握了生产端,又是储能的构建方,在能源应用的建设,以及能源的消耗端、终结端都有控制,这家公司其实在做一个完整的、系统的闭环生态圈。我们则是储能板块电池的一个补充,换电使用场景正好是动力电池刚生产出来摊销最大的那五年,在未来5~10年内,电池趋向都是流回远景,从而形成了一个闭环。

所以,我们跟远景之间的关系很匹配,远景在“绿电生态圈”里,既掌握了生产的起点,又掌握了物资的终点,是一个完美的生态圈。

更长远的未来,我们两家觉得,在能源端可以互相协作开发消费级换电市场,这将会远远超过自购电池板块,届时是消费者找我购买电池,而不是主机厂找我采购电池。

接下来,我们会跟远景一起配合做标准电池模组,远景供应电芯,一起去打开换电市场。在储能业务板块,未来也将有条件地在全路程物流园区内形成消纳,同时提供绿电供应,打造零碳物流生态圈。

远景在东南亚、欧洲、美国等地都有布局,我们也希望可以借助远景的全球化布局加速出海。还是我前面说的,以中国新能源的供应链优势,完全有机会在新能源商用车领域对海外市场形成降维打击。

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