楊永標，黃　莉，徐石明，衛(wèi)志農(nóng)，孫國強，王　冬

（1.國電南瑞科技股份有限公司，江蘇南京211102；2.河海大學，江蘇南京211106）

電網(wǎng)技術

電動汽車換電商業(yè)模式探討

楊永標1，黃莉1，徐石明1，衛(wèi)志農(nóng)2，孫國強2，王冬1

（1.國電南瑞科技股份有限公司，江蘇南京211102；2.河海大學，江蘇南京211106）

電動汽車商業(yè)模式研究和創(chuàng)新是破解電動汽車產(chǎn)業(yè)化難題的有效途徑，充換電業(yè)務作為電網(wǎng)企業(yè)價值鏈的延伸，電網(wǎng)企業(yè)參與會對電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來極大的促進作用。基于“魏朱六要素商業(yè)模式”的模型理論，從定位、業(yè)務系統(tǒng)、關鍵資源能力、盈利模式、現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)及企業(yè)價值6個方面分析了電網(wǎng)企業(yè)主導下的電動汽車換電合作運營模式，選擇了業(yè)務系統(tǒng)和盈利模式2個要素進行了深入研究，并探討了電網(wǎng)企業(yè)向電動汽車私人用戶提供換電服務的業(yè)務辦理流程。

電動汽車；商業(yè)模式；換電業(yè)務；電網(wǎng)企業(yè)

電動汽車充換電市場主要為電動汽車用戶提供快充、慢充和換電等多種形式的能源補給服務。其中，換電模式在該市場中最具有代表性和創(chuàng)新性。2014年初國家電網(wǎng)公司提出了“主導快充、兼顧慢充、引導換電、經(jīng)濟實用”的充換電服務原則，并在電動汽車試點城市開展大規(guī)模的充換電網(wǎng)絡建設工作［1，2］。然而，換電模式在實際推廣中面臨投資規(guī)模偏大、投入效益比低、換電網(wǎng)絡尚未構(gòu)建完善、動力電池規(guī)格標準尚未統(tǒng)一，以及服務對象單一、換電業(yè)務市場需求量少等問題［3-5］。由于短期內(nèi)無法大幅降低投資運營成本、提升動力電池水平以及完善換電服務網(wǎng)絡，所以亟需在商業(yè)模式上獲得突破性創(chuàng)新。目前，國內(nèi)學者已經(jīng)對電動汽車商業(yè)模式展開了相關的研究工作。文獻［6］從整車充電和更換電池2個角度分別探討了電動汽車充電站的運營過程與盈利方式；文獻［7］從區(qū)域電動汽車發(fā)展角度，構(gòu)建了區(qū)域電動汽車的技術管理、市場運營模式和并網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化模型，并通過仿真算例驗證了其合理性和先進性；文獻［8］探討了影響充電站規(guī)模的各因素與充電站需求指標之間的數(shù)學模型關系；文獻［9］從換電模式的電池管理角度提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電池管理系統(tǒng)性解決方案；文獻［10］則建立了電動汽車換電站的充放電模型，提出一種基于微電網(wǎng)的換電站運營模式。文中引入“魏朱六要素商業(yè)模式”模型理論［11-13］，從定位、業(yè)務系統(tǒng)、關鍵資源能力、盈利模式、現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)和企業(yè)價值6個方面分析了電網(wǎng)企業(yè)換電合作運營模式的基本構(gòu)成，探討了電網(wǎng)企業(yè)向電動汽車私人用戶提供換電服務的業(yè)務辦理流程。

1　“魏朱六要素商業(yè)模式”模型理論

1.1商業(yè)模式定義

商業(yè)模式是指通過整合企業(yè)運行所需要的內(nèi)外各要素，構(gòu)建高效的和擁有獨特核心競爭力的運行系統(tǒng)，形成完整的資金、產(chǎn)品、服務和信息流體系，在滿足客戶需求、實現(xiàn)客戶價值的基礎上，企業(yè)及運行系統(tǒng)內(nèi)的其他利益相關者都達到持續(xù)盈利目標的解決方案［14，15］。

1.2“魏朱六要素商業(yè)模式”模型

“魏朱六要素商業(yè)模式”模型由魏煒和朱武祥兩位學者提出，是描述、重構(gòu)、設計和解釋商業(yè)模式的一種有效手段。該模型由定位、業(yè)務系統(tǒng)、關鍵資源能力、盈利模式、現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)和企業(yè)價值6個要素構(gòu)成。

定位是整個商業(yè)模式設計的起點，是對企業(yè)業(yè)務、目標客戶和產(chǎn)品及服務特征的確立。業(yè)務系統(tǒng)、關鍵資源能力、盈利模式和現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)是商業(yè)模式設計的4個核心要素，決定了商業(yè)模式的實現(xiàn)過程和成功與否。企業(yè)價值則是商業(yè)模式設計和創(chuàng)新的歸宿。

1.3“魏朱六要素商業(yè)模式”理論對電網(wǎng)企業(yè)的適用性

“魏朱六要素商業(yè)模式”理論為電網(wǎng)企業(yè)研究和構(gòu)建換電業(yè)務運營模式提供了一種新的思路。電網(wǎng)企業(yè)開展換電業(yè)務面臨電動汽車產(chǎn)業(yè)化難題和消費市場推廣與運營風險，此理論從定位、業(yè)務系統(tǒng)和關鍵資源能力等6個要素出發(fā)，可以針對電網(wǎng)企業(yè)的市場角色、能力、資源、目標和效益期望，協(xié)助電網(wǎng)企業(yè)明確其在電動汽車換電市場中的具體業(yè)務、目標客戶、服務特征、資源能力、成本/收益結(jié)構(gòu)及利益相關者等，為電網(wǎng)企業(yè)深入換電市場、完善業(yè)務系統(tǒng)與服務網(wǎng)絡、并在降低業(yè)務推廣及運營風險上奠定決策基礎。

2　電網(wǎng)企業(yè)換電商業(yè)模式

2.1電動汽車換電設施運營模式類型

電動汽車換電設施運營模式主要有自建自營、租賃、融資租賃、代維代管、委托第三方運營管理、承包加盟以及合作運營等幾種類型。

表1從電網(wǎng)企業(yè)角度對上述幾種運營模式進行了對比，可以看出，每一種換電設施運營模式下電網(wǎng)企業(yè)的市場角色、業(yè)務功能和盈利方式各不相同，且每一種運營模式都存在或多或少的長處與短處。鑒于目前電動汽車換電市場的需求現(xiàn)狀和換電模式推廣的難度，綜合來看，以電網(wǎng)企業(yè)為主導的電動汽車換電合作運營模式是一種比較理想的選擇。

2.2電動汽車換電合作運營模式

在“魏朱六要素商業(yè)模式”理論下，提出以電網(wǎng)企業(yè)為主導的電動汽車換電合作運營模式，從定位、業(yè)務系統(tǒng)、關鍵資源能力、盈利模式、現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)和企業(yè)價值六個方面予以解釋。如圖1所示。

2.3定位

在電動汽車換電市場中，電網(wǎng)企業(yè)定位于向擁有不同消費需求和消費能力的電動汽車用戶提供安全、經(jīng)濟、便捷、無憂、環(huán)保的專業(yè)化及管家式的換電服務和其他衍生服務。

（1）安全。電網(wǎng)企業(yè)應確保換電模式下電動汽車行駛的安全可靠性，保證電動汽車在行駛過程中電池箱與車體固定良好，不會產(chǎn)生電池箱移位滑動以及電源、通信線路接觸不良等問題，不會為電動汽車用戶出行留下安全隱患。

表1　電動汽車換電設施運營模式比較

（2）經(jīng)濟。電動汽車用戶接受電網(wǎng)企業(yè)提供的換電服務后能有效降低電動汽車在生命周期內(nèi)的綜合使用成本。電網(wǎng)企業(yè)根據(jù)電動汽車用戶差異化的消費能力和需求制定針對性的換電服務方案，引導用戶合理用電。

（3）便捷。電動汽車用戶在電網(wǎng)企業(yè)服務范圍內(nèi)都可以享受方便快捷的換電資源。電網(wǎng)企業(yè)將打造由直營換電站、合營和加盟換電站構(gòu)成的換電服務網(wǎng)絡，使其能夠在不同區(qū)域、不同時間段內(nèi)都可以為電動汽車用戶提供所需的電能補給。

（4）無憂。電網(wǎng)企業(yè)為電動汽車用戶提供24 h救援服務，包括向電動汽車故障車主提供應急搶修和現(xiàn)場換電服務。此外，電網(wǎng)企業(yè)還將為電動汽車用戶研發(fā)客戶會員系統(tǒng)，向會員提供更多的增值服務。

（5）環(huán)保。換電模式下會產(chǎn)生大量老化和淘汰的動力電池，如何管理、利用和回收這些動力電池涉及環(huán)保和資源再利用問題。對于不符合換電條件的老化動力電池，電網(wǎng)企業(yè)可階梯利用，如建立平抑峰谷負荷動力電池儲能電站；對于完全報廢的動力電池，則由動力電池制造企業(yè)或動力電池回收企業(yè)集中回收并處理。

2.4業(yè)務系統(tǒng)

電網(wǎng)企業(yè)主導下的換電業(yè)務系統(tǒng)由電網(wǎng)企業(yè)、充換電設備制造企業(yè)、動力電池制造企業(yè)、電動汽車制造企業(yè)、第三方物流企業(yè)、加盟商及電動汽車用戶等利益相關者共同構(gòu)建完成。在該系統(tǒng)內(nèi)，電網(wǎng)企業(yè)利用專業(yè)技術、電能供應與保障能力、品牌、客戶服務和資金等優(yōu)勢，通過整合換電設備制造企業(yè)、動力電池制造企業(yè)等合作伙伴的資源與能力，經(jīng)營電動汽車換電業(yè)務，并提供與電動汽車和動力電池有關的衍生服務。

圖1　電動汽車換電合作運營模式

充換電設備制造企業(yè)向電網(wǎng)企業(yè)提供充換電設備和相關技術支持，承擔充換電設備的定期維護、故障診斷及設備報廢回收等工作；動力電池制造企業(yè)向電網(wǎng)企業(yè)提供指定的標準化動力電池及其組件，在動力電池及其組件報廢后承擔回收工作，并有償為電網(wǎng)企業(yè)培訓動力電池維護保養(yǎng)的專業(yè)人員等；第三方物流企業(yè)承擔電網(wǎng)企業(yè)換電業(yè)務的動力電池配送及回收工作，包括向換電站、電池更換點和電動汽車用戶定期、按需地配送及回收動力電池；合作伙伴和加盟商分擔電網(wǎng)企業(yè)在換電業(yè)務經(jīng)營初期存在的投資資金壓力和運營風險，有利于加速組建規(guī)?；某鋼Q電網(wǎng)絡［16］；電動汽車制造企業(yè)在電動汽車換電接口、電能補給模式、電池箱與車體接入方式及推廣換電模式上與電網(wǎng)企業(yè)展開合作，可推進電動汽車的普及，實現(xiàn)多方共贏。

圖2和圖3分別描述了集團用戶和私人用戶下電動汽車合作運營的業(yè)務系統(tǒng)。

圖2　基于集團用戶的電動汽車運營業(yè)務系統(tǒng)

2.5關鍵資源和能力

換電市場區(qū)別于電力市場，對具有競爭性的關鍵資源和能力要求不同。在換電市場內(nèi)，換電服務作為電力價值鏈的延伸和服務業(yè)務的拓展，電網(wǎng)企業(yè)與直接競爭者相比，已經(jīng)掌握了電力的輸、配、售3個環(huán)節(jié)，擁有輸配電網(wǎng)絡、技術資金、電力客戶、品牌文化、營銷服務、組織管理、技術研發(fā)等資源和能力，具備較強的競爭優(yōu)勢。但是在零售管理經(jīng)驗、終端銷售服務網(wǎng)絡資源、物流運輸能力和動力電池維護保養(yǎng)技術等方面，電網(wǎng)企業(yè)則處于劣勢。

圖3　基于私人用戶的電動汽車運營業(yè)務系統(tǒng)

每個企業(yè)的資源和能力都是有限的。電網(wǎng)企業(yè)利用上述資源和能力，尚不能有效控制充換電服務終端，在換電市場成為領先者。由于動力電池制造企業(yè)、充換電設備制造企業(yè)、電動汽車制造企業(yè)等占據(jù)著電動汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈的不同環(huán)節(jié)，與電網(wǎng)企業(yè)在換電業(yè)務上不會形成直接的競爭關系，因此具有互利共贏的合作前景。同時，產(chǎn)業(yè)價值鏈外的企業(yè)、政府或個人也擁有電網(wǎng)企業(yè)缺少的、關鍵的資源和能力。與這些企業(yè)、個人或政府建立起良好的合作關系，對電網(wǎng)企業(yè)充換電業(yè)務的開展和推廣十分必要。電網(wǎng)企業(yè)利益相關者的關鍵資源和能力見表2。

表2　利益相關者的關鍵資源和能力

2.6盈利模式

盈利模式是以利益相關者劃分的收入結(jié)構(gòu)和成本結(jié)構(gòu)，是換電市場利益分配格局中電網(wǎng)企業(yè)利益的具體表現(xiàn)。電網(wǎng)企業(yè)進入電動汽車換電市場，其盈利模式應根據(jù)已經(jīng)明確的市場定位、業(yè)務系統(tǒng)和關鍵資源能力來設計和實施，并且緊隨電網(wǎng)企業(yè)利益變化進行動態(tài)調(diào)整。當盈利模式徹底失效時，電網(wǎng)企業(yè)需要對充換電業(yè)務重新定位、重構(gòu)業(yè)務系統(tǒng)以及重新整合關鍵資源和能力等。盈利模式構(gòu)建流程如圖4所示。

圖4　盈利模式構(gòu)建流程

電網(wǎng)企業(yè)在換電市場中的業(yè)務分為主營業(yè)務和關聯(lián)業(yè)務。

主營業(yè)務主要面向電動汽車集團用戶和私人用戶，提供安全、經(jīng)濟、便捷和專業(yè)的充換電服務。對于集團用戶而言，電網(wǎng)企業(yè)為集團用戶量身定制換電整體服務方案，針對其用車規(guī)律、路線、特殊服務要求及車輛類型等，承擔集團用戶所有電動車輛的能源補給、車輛及動力電池的維護保養(yǎng)和充電設施的安裝檢修等工作；對于私人用戶而言，電網(wǎng)企業(yè)則向其提供多種換電業(yè)務套餐，由私人用戶根據(jù)自身的消費偏好、經(jīng)濟能力、用車計劃及習慣等選擇。

關聯(lián)業(yè)務作為主營業(yè)務的重要補充，要求電網(wǎng)企業(yè)能夠準確把握電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈利潤及價值分布的特點，通過引入新的盈利點，拓寬盈利來源，降低只依靠換電服務獲取收入的單一盈利模式下的市場競爭風險。關聯(lián)業(yè)務既可以面向電動汽車用戶，也可以面向與電網(wǎng)企業(yè)有市場合作關系的企業(yè)或加盟商。電網(wǎng)企業(yè)除了向電動汽車用戶、合作企業(yè)和加盟商提供更多的增值服務來獲取收益外，也可以通過延伸動力電池的使用價值拓展盈利空間。

主營業(yè)務是電網(wǎng)企業(yè)鎖定電動汽車用戶的基礎。在面向電動汽車私人用戶的充換電市場中，電網(wǎng)企業(yè)為爭取和擁有廣大的忠實的私人用戶群，有效控制換電服務終端，向電動汽車私人用戶提供的換電服務可能保持較低的盈利水平甚至不盈利，而其大部分的盈利則可能來自電動汽車集團用戶和關聯(lián)業(yè)務。

2.7現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)企業(yè)進入電動汽車換電市場，在換電基礎服務設施和終端服務網(wǎng)絡上需要大量的資金投入。換電基礎服務設施是電網(wǎng)企業(yè)開展換電業(yè)務的前提，其先期固定投資巨大，包括土地資源、土建工程、換電設備、動力電池等，且固定投資會隨著換電市場規(guī)模的擴大而繼續(xù)增加；換電終端服務網(wǎng)絡組建也需要大量的人力、物力和財力投入，電網(wǎng)企業(yè)缺少零售管理經(jīng)驗和終端銷售服務網(wǎng)絡資源，除構(gòu)建直營充換電服務網(wǎng)點外，引入合作伙伴和加盟商，整合社會資源和能力，不僅能加快換電服務網(wǎng)絡的組建速度和覆蓋范圍，也能優(yōu)化終端服務的網(wǎng)絡資源，降低經(jīng)營風險。

表3列出了電網(wǎng)企業(yè)與利益相關者之間關于換電業(yè)務的現(xiàn)金流入與流出的具體內(nèi)容。

表3　利益相關者之間的現(xiàn)金流入與流出

2.8企業(yè)價值

電網(wǎng)企業(yè)作為電網(wǎng)建設和運營維護的主體，其企業(yè)外部價值主要體現(xiàn)在社會價值、經(jīng)濟價值和環(huán)境價值三方面。電網(wǎng)企業(yè)積極參與電動汽車換電市場的開發(fā)和運營，能夠凸顯其外部價值。同時，在潛在的龐大的換電市場利益驅(qū)動下，電網(wǎng)企業(yè)利用拓展電力價值鏈的機遇，打造終端銷售服務網(wǎng)絡，改善零售管理能力，以此實現(xiàn)提升企業(yè)內(nèi)部價值的目的。而且，換電市場作為電網(wǎng)企業(yè)運營管理體制改革的契機，也會促使電網(wǎng)企業(yè)加快在電力市場中的角色轉(zhuǎn)變，對電網(wǎng)企業(yè)未來發(fā)展意義重大。

3　電網(wǎng)企業(yè)換電業(yè)務辦理流程

電動汽車換電業(yè)務辦理流程分為兩種：第一種是針對電動汽車換電市場發(fā)展初期，由電網(wǎng)企業(yè)所主導（如圖5所示）；第二種是針對電動汽車換電市場成熟期，由電動汽車用戶所主導（如圖6所示）。由于換電業(yè)務涉及電動汽車和動力電池所有權(quán)與使用權(quán)的分離問題，所以包括電網(wǎng)企業(yè)在內(nèi)的換電服務企業(yè)在換電業(yè)務開展上應與電動汽車制造企業(yè)及電動汽車4S店建立合作機制。

在第一種換電業(yè)務辦理流程中，電網(wǎng)企業(yè)引入電動汽車體驗環(huán)節(jié)，依靠電動汽車制造企業(yè)和電動汽車4S店的現(xiàn)有資源，組織電動汽車意向用戶參與體驗活動，以此提升換電模式的市場知曉度和認同度。在電網(wǎng)企業(yè)與電動汽車意向用戶簽訂電池更換業(yè)務合同之后，電網(wǎng)企業(yè)會將動力電池配送至用戶預定電動汽車的4S店中。但是，由于市場初期換電模式在電池技術、電池標準體系構(gòu)建上存在問題，用戶只能在電網(wǎng)企業(yè)主導下選擇電動汽車品牌及車型，缺乏自主性。

圖5　換電業(yè)務辦理流程之一

圖6　換電業(yè)務辦理流程之二

對于第二種換電業(yè)務的辦理流程，此時電動汽車市場電池更換模式的相關問題已經(jīng)得到合理解決，換電市場中存在多方競爭關系。電動汽車用戶可以自主選擇電動汽車品牌和車型，在預定好電動汽車后，可以向包括電網(wǎng)企業(yè)在內(nèi)的多家電動汽車換電服務商申請辦理換電業(yè)務。在簽訂好業(yè)務合同后，換電服務商同樣會將動力電池配送至用戶預定電動汽車的4S店中進行安裝。

4　結(jié)束語

換電模式是電動汽車能源補給的主要模式之一，在電動汽車市場發(fā)展初期，應用和推廣這種模式面臨著標準體系和市場協(xié)同機制不健全、基礎服務設施建設滯后、電池技術制約及初期投資運營管理成本較高等諸多難題。而且，能否有效解決這些難題，會對電網(wǎng)企業(yè)換電業(yè)務商業(yè)運營模式的效能產(chǎn)生長遠影響。

文中從市場定位、業(yè)務系統(tǒng)、關鍵資源能力、盈利模式、現(xiàn)金流結(jié)構(gòu)和企業(yè)價值6個方面分析了電網(wǎng)企業(yè)參與運營電動汽車換電市場的商業(yè)模式，對電動汽車私人用戶參與的換電模式下的業(yè)務辦理流程進行了探討，這些都可以為涉入充換電市場的電網(wǎng)企業(yè)提供運營和管理思路。同時，在細分電動汽車用戶和多點盈利的市場發(fā)展趨勢下，電網(wǎng)企業(yè)如何發(fā)揮優(yōu)勢資源和能力來獲取電動汽車充換電市場持久的競爭力和控制力，則是未來研究的重點。

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A Discussion on Battery-swapping Commercial Mode of Electric Vehicles

YANG Yongbiao1，HUANG Li1，XU Shiming1，WEI Zhinong2，SUN Guoqiang2，WANG Dong2
（1.NARI Technology Development Co.Ltd.，Nanjing，211102，China；2.Hohai University，Nanjing 211106，China）

The research and innovation of the commercial mode of electric vehicle is an effective way of solving electric vehicle industrial problems.As the charging and battery-swapping business of electric vehicle is being treated as the extension of the value chain of power grid enterprises，participation of power grid enterprises will promote the development of electric vehicle industry greatly.In this paper，the co-operating mode of battery-swapping business of power grid enterprises is analyzed based on the theory of Wei-Zhu six elements commercial mode.The analysis includes six aspects，namely market position，business system，key resources and capabilities，profit pattern，structure of cash flow and enterprise value.Then the business system and profit pattern are researched in detail.Finally，this paper discusses the transaction processes of battery-swapping business that power grid enterprises provide to electric vehicle private users.

electric vehicles；commercial mode；battery-swapping business；power grid enterprises

U469.72；TM910.6

A

1009-0665（2015）03-0019-06

2015-01-04；

2015-03-06

國網(wǎng)公司總部科技項目：智能配用電的技術體系及仿真基礎性問題研究；基金項目：國家自然科學基金項目（51277052、51107032、61104045）

楊永標（1978），男，江蘇南通人，高級工程師，從事智能用電、電力需求側(cè)與智能能源管理、電動汽車運營模式工作；

黃莉（1985），女，江蘇徐州人，工程師，從事智能用電、電力需求側(cè)與智能能源管理工作；

徐石明（1967），男，江蘇蘇州人，研究員級高級工程師，從事智能用電、電動汽車、需求側(cè)管理等工作；

衛(wèi)志農(nóng)（1962），男，江蘇江陰人，教授，博士生導師，從事電力系統(tǒng)運行分析與控制、輸配電系統(tǒng)自動化等研究；

孫國強（1978），男，江蘇江陰人，副教授，研究生導師，從事電力系統(tǒng)運行分析與控制研究；

王冬（1985），男，山東濟南人，工程師，從事智能用電、電力需求側(cè)與智能能源管理工作。