張茜

（中國石化銷售股份有限公司，北京 100728）

經(jīng)過十余年的科技攻關(guān)與市場培育，中國電動汽車發(fā)展取得了舉世矚目的成就。2021年，我國新能源汽車完成銷量352.1萬輛，在全球銷量中占比超過半數(shù)，國內(nèi)市場占有率達(dá)到13.4%[1]。截至2021年底，我國新能源汽車保有量達(dá)到784萬輛，占汽車總量的2.6%[2]。

動力電池價格下降極大改善了新能源汽車的經(jīng)濟(jì)性。2021年度動力電池均價降至132美元/kW·h，相比2010年下降了89%；電動汽車用動力電池的平均成本為118美元/kW·h[3]。IEA分析，2021年中國電動汽車的銷量加權(quán)中位數(shù)價格僅比傳統(tǒng)燃油車高出10%[4]。據(jù)彭博新能源財經(jīng)預(yù)測，到2024年動力電池的價格可能降至100美元/kW·h，屆時電動汽車能夠達(dá)到與燃油車平價。

充換電基礎(chǔ)設(shè)施的快速增長改善了新能源汽車的使用便利性。2021年，我國公共充電樁數(shù)量同比上漲90%，隨車配建充電樁同比上升324%；換電站數(shù)量同比上漲134%。截至2021年底，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量合計達(dá)到261.7萬臺，換電站1 298座；2021年電動汽車充電總量達(dá)到111.5億kW·h[5]。車電分離、換電模式的推廣應(yīng)用為電動汽車快速補能提供了解決方案。

2021年以來，油價持續(xù)高企，電動汽車的使用經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步凸顯。盡管受動力電池原材料價格上漲影響，部分電動汽車價格上漲，電動汽車銷量依然呈現(xiàn)高速增長。在雙碳目標(biāo)下，電動汽車將迎來新一輪利好。

1 乘用車場景下電動汽車與燃油車對比分析

1.1 不同級別乘用車燃油、充電、換電模式TCO對比

近年來，電池成本快速下降，壽命提升，電動汽車經(jīng)濟(jì)性逐步改善。在10萬元以下、10～30萬元及30萬元以上級別的乘用車中，選取銷量好、性能接近的典型車型，通過分析全生命周期總持有成本（TCO，Total Cost of Ownership），對比電動汽車和燃油車的經(jīng)濟(jì)性，計算結(jié)果見表1～3。

表1 10萬以下車型比較 元/公里

主要參數(shù)說明：折算換電車型價格時，電池系統(tǒng)成本為1 200元/kW·h。電動汽車無補貼、購置稅優(yōu)惠；電動汽車與燃油車購置稅稅率均為10%。年行駛里程15 000 km，電動汽車和燃油車生命周期分別為10年和15年。燃油車能耗劣化系數(shù)為120%，電動汽車的續(xù)駛里程實現(xiàn)率為80%，折合劣化系數(shù)為125%。汽油價格8元/L；快充服務(wù)費1元/度，商業(yè)用電0.75元/度，自用電0.5元/度，快充比例30%。換電汽車補能參考蔚來換電模式，按換電站內(nèi)部收益率為6%計算，車主月租賃費用在800元左右，折合換電價格約3元/度。

在當(dāng)前電池壽命和油價情況下，從TCO角度，10萬元以下和25萬以上級別車型中，電動汽車的經(jīng)濟(jì)性已明顯優(yōu)于燃油車；10～25萬元級別車型中，電動汽車與燃油車的經(jīng)濟(jì)性也很接近。車型價位越低，使用成本在總持有成本中占比越高，充電電動汽車的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢更明顯；價位越高，購置成本在總持有成本中占比越大，換電電動汽車的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢更突出。經(jīng)濟(jì)性分析中只考慮購置和使用的相關(guān)成本，實際同級別車型中，通常電動汽車在智能化、網(wǎng)聯(lián)化配置和加速性能方面優(yōu)于燃油車，能夠為消費者帶來更新更好的駕駛體驗，進(jìn)一步提高了電動汽車的性價比。

補貼影響減弱，電動汽車進(jìn)入個人消費新時代。電動汽車補貼持續(xù)退坡，性價比提升促進(jìn)私人消費增長，行業(yè)發(fā)展從補貼政策推動階段走向市場競爭推動階段。2020年電動汽車銷量中乘用車個人用戶比例達(dá)72%，同比上升17%。北上廣等限購城市受政策影響銷量增長；非限購城市新能源汽車銷量受需求驅(qū)動增速加快，其中，特大城市滲透率達(dá)15%，縣鄉(xiāng)滲透率達(dá)4.5%。

表2 10萬＜X≤25萬車型比較 元/公里

表3 25萬元以上車型比較 元/公里

1.2 充電設(shè)施盈利模式分析

在不考慮土地成本，固定資產(chǎn)折舊年限為10年的前提下，以建設(shè)4臺120 KW快充樁的充電站為例，建設(shè)成本約為196萬元，年總成本為28.6萬元。按國網(wǎng)公司峰谷電均價，充電站用電成本為0.96元/kW·h；充電收入來自電費和充電服務(wù)費，按北京地區(qū)價格計算，為1.75元/kW·h；線損率8%，稅率6%。充電樁利用率定義如下：

充電樁利用率＝24小時內(nèi)充電總電量/（24小時×充電樁額定功率）

可得充電樁利用率與收支盈余的關(guān)系如圖1所示。

圖1 充電站利潤與充電樁利用率的關(guān)系

分析可得，充電樁利用率達(dá)到11%時，即需要單樁日服務(wù)約2.7小時（若單車充電0.5小時，則單樁每日服務(wù)5～6輛車），可實現(xiàn)盈虧平衡。根據(jù)調(diào)查，目前公共充電設(shè)施利用率水平在2%～10%，差異較大。由于快充影響電池壽命，預(yù)計未來私家車車主使用快充/慢充比例變化不大。提高充電樁利用率一方面需要依靠電動汽車保有量的提升；另一方面則要優(yōu)選站點，在車流量大、充電需求量大的區(qū)位建設(shè)快充樁，實現(xiàn)早日盈利。

1.3 換電設(shè)施盈利模式分析

目前換電站以服務(wù)個別車型和運營車輛為主。以蔚來換電站為例，初始投資主要為換電站設(shè)備（150萬元）、電力增容費用（110萬元）和電池費用（單站配電池13塊，費用約120萬元），共約380萬元。按8年折舊，換電服務(wù)費收入2元/kW·h，單位用戶每次換電量50度（單塊電池容量70度），則單站日換電24次，換電站可維持盈虧平衡，具體測算詳見表4。

表4 蔚來換電站收支測算

由于蔚來電池按照月租模式，月租金包含6次免費換電，通常車主月?lián)Q電次數(shù)不超過6次，因此換電站收入包含在電池租金內(nèi)，2元/kW·h的服務(wù)費隱含在電池租金中。通過敏感性分析，當(dāng)1座站服務(wù)281臺車輛，即18%負(fù)荷時，換電站可以實現(xiàn)盈虧平衡，并覆蓋換電站成本。

未來單一車型規(guī)模數(shù)量將大幅上升，換電站盈利能力有望提高。當(dāng)前階段，換電站多服務(wù)單一車型，由于車型保有量規(guī)模尚小（蔚來2021年銷量9.14萬輛），換電站難實現(xiàn)盈利。傳統(tǒng)汽車中的暢銷車型，如日產(chǎn)軒逸、大眾速騰、吉利帝豪等，年銷量22～54萬輛，保有量則更為龐大。未來可能出現(xiàn)更具規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的換電車型，隨著換電車型銷量和保有量規(guī)模擴大，換電模式可以實現(xiàn)持續(xù)運營；如果能實現(xiàn)電池標(biāo)準(zhǔn)化，換電站能同時服務(wù)多種車型，將更有利于換電模式的發(fā)展。

服務(wù)費是充換電站主要收入來源，充電樁利用率（換電服務(wù)頻次）是充換電站收益的保障。部分城市會通過最高充電服務(wù)價格等形式來規(guī)定充電服務(wù)費上限，但充電樁運營公司為爭奪客戶不斷壓低服務(wù)費，致使充電服務(wù)費提升困難，甚至存在進(jìn)一步下降的可能，所以提高利用率是充電/換電運營面臨的主要問題。

2 商用車場景下電動車與燃油車對比分析

2.1 換電重卡推廣情況

2019年起，政府出臺相關(guān)政策鼓勵新能源汽車在貨運領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。生態(tài)環(huán)境部《柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃》指出，重點區(qū)域港口、機場、鐵路貨場等新增或更換作業(yè)車輛主要采用新能源或清潔能源車輛?！吨匚廴咎鞖庵攸c行業(yè)應(yīng)急減排措施制定技術(shù)指南》中，針對港口、鋼鐵等部門和行業(yè)，大宗貨物運輸應(yīng)用清潔能源車輛或電動重型車輛占比不低于80%作為評優(yōu)的重要指標(biāo)。2021年10月，工信部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作的通知》，首次提出在宜賓、唐山、包頭三座城市進(jìn)行換電重卡試點。在國家政策指引下，地方政府也相繼出臺支持政策，促進(jìn)換電重卡發(fā)展。

電網(wǎng)和發(fā)電企業(yè)已經(jīng)開始布局換電重卡市場。國網(wǎng)下屬商用電動汽車公司將換電重卡作為業(yè)務(wù)重點，與電力企業(yè)、礦山企業(yè)等達(dá)成合作，已落地和正在對接的項目超過20個，涵蓋礦區(qū)、城建、港口等多個行業(yè)。融和電科（其大股東融和租賃隸屬于國電投）換電重卡項目涉及砂石運輸、礦山、港口、鋼廠等場景。

目前，換電重卡主要經(jīng)營模式是運營商僅購買裸車，電動重卡所需動力電池由資產(chǎn)管理公司向電池企業(yè)批量購買并運營，用戶以租賃方式從電池資產(chǎn)管理公司租用電池。電池管理公司融資布局形成換電全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈（動力電池、動力總成、換電集成、智能聯(lián)網(wǎng)），向用戶提供換電車輛、換電站、車聯(lián)網(wǎng)以及投資、融資租賃等服務(wù)。

2.2 柴油重卡與換電重卡經(jīng)濟(jì)性比較

以6×4牽引車為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性測算。換電服務(wù)費測算：以建設(shè)服務(wù)50臺換電重卡的換電站為例，換電站電池配比為1.2∶1。按年行駛里程8萬公里計算，平均每輛車每天需換電1.3次，年換電480次，電池循環(huán)壽命為1 500次，則電池壽命為3年。每次換電電量為滿電電量的90%。測算得換電站盈虧平衡的換電服務(wù)費折合1.11元/kW·h，估算結(jié)果詳見表5。

表5 重卡換電站成本支出及換電服務(wù)費估算

重卡經(jīng)濟(jì)性比較：每年行駛8萬公里，按單車每2萬公里常規(guī)發(fā)動機保養(yǎng)，單次1 200元。柴油重卡按單車每800公里消耗10公斤尿素，成本50元。不包含電池的電動重卡裸車售價與柴油重卡相當(dāng)，電動汽車免征購置稅，換電重卡每月電池租賃費用3 000元。柴油價格6元/L，換電服務(wù)費1.11元/kW·h，電費0.5元/kW·h。換電重卡年燃料成本比柴油重卡低2.29萬元，整個車隊年總成本可節(jié)約114.5萬元，換電重卡的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于柴油重卡。比較結(jié)果詳見表6。

表6 換電重卡與柴油重卡比較 元

燃料支出在重卡的使用成本中占比很高，在高油價下，換電重卡的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢更加突出。若柴油價格為7元/L，則換電重卡年燃料費用比柴油重卡低5.89萬元，車隊年總成本節(jié)約334萬元。降低電費和延長電池壽命也會改善換電重卡經(jīng)濟(jì)性。一些發(fā)電企業(yè)關(guān)聯(lián)的換電運營商可以將電費控制在0.3元/kW·h左右，若使用可再生能源，電力價格有進(jìn)一步下降的空間。隨電池循環(huán)壽命提高，換電站達(dá)盈虧平衡的服務(wù)費成本呈下降趨勢，如圖2所示。目前磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命在2 000次左右，部分企業(yè)研發(fā)的改進(jìn)電池壽命可以達(dá)到3 000～4 000次。現(xiàn)有測算按照循環(huán)壽命1 500次進(jìn)行，如果循環(huán)壽命提高至4 000次，換電站達(dá)盈虧平衡的換電服務(wù)費可再下降一半。

圖2 重卡換電服務(wù)費與電池循環(huán)壽命關(guān)系

另一方面，重卡、電池、換電站均屬于重資產(chǎn)，依靠使用單位購買全部資產(chǎn)替代柴油車門檻高，引入車電分離模式使電池的所有權(quán)與使用權(quán)分離，降低換點重卡購置門檻是推廣重卡換電模式的重要途徑。

3 政策建議

電池成本下降推動了電動汽車市場滲透，今年以來由于材料價格上漲，動力電池價格升高。政府應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)加強電池材料體系的創(chuàng)新以及建立健全電池回收再生利用產(chǎn)業(yè)體系，增強動力電池供應(yīng)可靠性和可持續(xù)性，控制動力電池成本，鼓勵車電分離等商業(yè)模式創(chuàng)新，為商用車電動化探索新思路。

在經(jīng)濟(jì)性得到大幅改善的情況下，政策重點應(yīng)當(dāng)從降低成本轉(zhuǎn)向提高使用便利性。政府應(yīng)當(dāng)鼓勵發(fā)展高效便捷的公共充換電基礎(chǔ)設(shè)施，加強充換電基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)互通與設(shè)備通用性。同時，為滿足不斷增長的電動汽車用電需求，政府應(yīng)當(dāng)同步推進(jìn)電力系統(tǒng)增容與智能電網(wǎng)建設(shè)，使電動汽車由單純的用電負(fù)荷轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)的靈活資源。

4 結(jié)論

乘用車場景下，電動汽車經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)優(yōu)于同級別低端和高端燃油車；中端車型中，電動汽車與燃油車的經(jīng)濟(jì)性也已接近。電池成本下降與充換電基礎(chǔ)設(shè)施完善將進(jìn)一步增加電動汽車的競爭力。充電樁利用率/換電服務(wù)頻次是充換電站收益的保障，隨著電動汽車規(guī)模的擴張、充換電設(shè)施通用性增強以及優(yōu)選站點位置，充換電的收益將得到改善。商用車場景下，車電分離模式降低換電重卡初始購置門檻，燃料費用是重卡的主要使用成本，換電重卡在燃料費用上優(yōu)勢明顯，在高油價背景下更能夠為車隊節(jié)省可觀的燃料成本。電池壽命延長能夠改善換電站收益，降低車隊成本。