专家观点 | 李成:换电式出租车——典型城市应用案例分析与发展思考

专家观点 2020-07-09

新能源汽车在出租汽车行业推广相对较慢,主要原因是充电时间长导致运营时间缩短,影响司机收入。换电式出租车以换电为主、应急充电为辅,具有换电时间优于充电式电动车、电价支出低于燃油燃气车等优势,在北京、厦门等地试点应用后受到广泛关注。

本文在介绍我国换电式电动出租车发展的背景、历程、技术特点等基本情况的基础上,结合北京和厦门两市的扶持政策和应用情况,分析了换电式出租车的适用场景,进而引出对换电式出租车下一阶段发展的思考。



发展背景

2015年,交通运输部为深入贯彻落实《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》(国办发〔2014〕35号),加快推进新能源汽车在交通运输行业的推广应用,提出将城市公交车、城市物流配送车和出租车作为交通运输行业推广新能源汽车的三大领域,到2020年前,在以上三个领域推广新能源汽车30万辆。2018年,《交通运输部关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》中提出在提前达成2015年目标的基础上,将推广数量目标翻一番,到2020年底前,以上三个领域新能源车保有量达到60万辆。相对公交领域,出租领域的新能源汽车推广速度明显滞后。2015年起新能源公交车快速增长,截止2019年底总量近41万辆,在公交车总量中占比近60%。和公交车相比,出租车基数更大,但是推广数量较少,截至2019年底推广数量仅7.72万多辆,占比5.6%。

目前出租车中半数以上为兼容天然气和汽油的双燃料车型,该车型在实际运营中司机多以使用天然气为主,此外还有传统的汽油车,乙醇汽油车等。新能源汽车在出租汽车行业推广较慢的主要原因是充电时间长导致运营时间缩短,影响司机收入。换电模式以换电为主、应急充电为辅,具有换电时间优于充电式电动车、电价支出低于燃油燃气车等优势,在北京、厦门等地的出租汽车行业试点应用后受到广泛关注。

回顾换电模式电动汽车的发展里程,早在2008年就在交通运输领域有所尝试,北京奥运会、上海世博会期间都开展了换电式营运大巴的示范,其后,在青岛、天津等地的公交公司也建设了较大规模的公交车换电站,但推广效果并不理想。当时的技术条件下,换电站体积大、投资高、换电较慢,所以换电模式公交车的推广目前处于停滞状态。2015之后,由乘用车生产企业主导的换电模式项目陆续增加,一系列新能源汽车推广应用的国家政策文件中也多次提及换电模式。今年的“促消费”“新基建”政策背景下,换电模式电动汽车面临着新的发展机遇。




技术特点

目前换电式电动汽车的主流技术路线为采用全自动的整体底盘换电模式,换电站建设可实现标准化作业,快速落地。代表性车型企业主要有以巡游出租车为主的北汽新能源和以私家车为主的蔚来汽车。充换电的技术特点简单的对比如下:


案例分析

北京和厦门是换电式出租车发展最快的两个代表性城市。据不完全统计,截至2020年3月,全国投入运营的换电式出租车共8556辆;其中,北京市换电式出租车和换电站数量均为全国第一,约4000多台出租车和90多个换电站;厦门市应用换电式出租车的时间较长,约有1000多台北汽新能源车辆和30多台东风汽车车辆。

北京市对换电式出租车有较高额度的资金奖励。北京市对充换电兼容的电动出租车奖励7万多元,奖励之后车辆价格能够与传统燃油车基本持平,此外,还对将传统车更新为电动车的出租车运营公司给予一定的车辆指标奖励。北京有两种换电收费方式,以里程计费方式为主,价格为0.35元/公里,同时针对仅偶尔换电的个别司机的需求,设置了以电量计费的方式,价格为1.75元/kWh,基本与快充直流充电的价格持平。

厦门市虽然没有车辆购置奖励政策,但具有电价便宜的优势。厦门在大工业电价的基础上,对换电站用电价格进一步优惠,实际用电单价低于0.3元/kWh,因此厦门市换电站能够为出租车司机提供220元/天的包干制收费方式。

根据针对北京和厦门两地出租车司机的问卷调查,北京和厦门的出租车使用特点差别较大,但司机们对车辆技术性能的要求上的差别并不大。北京出租车以一人一车的单班制为主,厦门以两人一车的双班制为主,厦门出租车的日均运营里程和载客次数约为北京出租车的两倍,由于厦门城市面积较小,单次载客里程和载客时间均明显低于北京。两地司机都希望换电式出租车的年维修费用能控制在1000~5000元,年故障次数能控制在6~7次。




从不同角度来评价换电式出租车的应用情况。在安全性方面,换电式和充电式的主要差别在于充电环节,换电模式采用集中充电,司机不参与充电操作,减少了误操作带来的风险,换电运营公司对电池进行统一管理和持续跟踪,更容易发现电池的潜在问题。在便捷性方面,换电模式在充换电操作环节的优势明显,但考虑到等候环节的话,等候时间取决于换电服务网络的完善程度,厦门市换电站较少,换电等候时间较长,司机的满意度较低,而北京市换电站较多,换电等候时间很短,司机更为满意。在经济性方面,以最重要的司机收入水平为例,在厦门的典型场景下,与充电模式相比,换电模式虽然动力成本稍高,但节约了充电时间,增加了营业额,而与油气双燃料车相比,动力成本优势明显,综合来看,厦门市现有的运营强度和收费标准下,司机收入方面,电动出租车优于传统出租车、换电模式优于充电模式。



发展思考

实现换电式出租车经济可持续发展需要综合考虑各方诉求。首先,应尽量做到不过大增加政府财政负担,北京市提供了较高的电动出租车更新奖励,但燃油车被淘汰后每年的燃油补贴支出会减少,进而抵消掉一部分支出。此外,出租车运营公司的购车初期费用不能大幅增加,北京市通过电动出租车更新奖励能够实现与传统车价格持平,在没有奖励政策的城市, “车电分离”等商业模式的创新降低了初期购车费用。还应做到司机的收入不下降,在厦门的典型场景下已经能够实现。最后是要做到换电站不亏损,换电站的经济可持续性主要取决于利用率和服务费水平,厦门市目前电池周转率每天接近10次,高周转率下换电站约两年左右可收回成本。

综合来看,换电式出租车在运营强度大的城市更能发挥优势。如厦门,出租车多为双班制,两位司机轮换开车,日均运营时间超过20小时,日均运营里程能够达到500km。慢充每次约6-8小时,快充每次约 1.5小时,占用运营时间,影响司机收入,司机比较愿意选择换电式出租车。此外,部分运营强度不高,但司机无居家充电条件的城市也有换电模式的发展空间。如北京,出租车运营以单班制为主,多数车辆深夜停止运营,但出租车司机多居住在远郊区,下班后车辆不能开回住处,无法居家慢充,在市内充电站快充时电费较高,且占用休息时间,司机也愿意接受换电式出租车。



发展建议

目前多个城市正在策划筹谋本地出租车“油气改电”工作,涉及车辆购置、充换电站建设等大量资金和土地的投入,技术路线选择不当或管理滞后都会导致大量的资源浪费,对于换电式出租车如何更好地发展,建议:

(一)因地制宜选择技术路线

建议各城市因地制宜选择技术路线,充分考虑本地新能源汽车推广应用总体要求、出租车行业的运营时间和空间特点、充换电基础设施建设条件等因素,统筹设计新能源出租车的发展目标和发展路径,科学选择充换电类型,宜充则充、宜换则换。对于适合换电模式发挥优势,选择了换电模式技术路线的城市,要同步做好配套保障,保证换电式电动出租车应用效果。

(二)优化管理政策,破除发展障碍

建议城市规划、电力等部门明确换电站设备属性认定和对应的审批管理流程,缩短审批时间,协同推进换电站建设与电力配网增容,提升电力增容便利性。放宽换电式电动车同一型号判定条件,对于仅动力电池型号发生变化的情况,不再要求企业按照新车型重新申请公告,允许换装不同厂家和型号的动力电池,使用户享受技术迭代福利。

(三)完善标准规范,促进电池互换

建议相关部门推动换电技术标准的统一,规范换电式电动车的支架结构,电气接口、换电接插件安装位置等软硬件标准,促进不同企业、不同车型间的电池互换;规范换电站的消防安全、充电监控等建设要求,以及换电操作流程等运行管理要求,支撑换电站全面标准化管理,为换电站安全、平稳运行提供保障,推动换电站共享。

(四)加强产业合作,丰富车型供给

建议整车制造企业、换电系统关键零部件企业、换电站运营企业、出租车运营企业、动力电池企业、电池回收利用企业等相关各方开展全生命周期的全链条合作,共同探索责任共担、利益共享的合作模式,推动模块化的电池设计和开放式的换电服务,共同推动换电电池和换电站的互通共享,吸引更多车辆生产企业加入,为市场提供更多高质量换电式电动车产品,为出租车运营企业提供更多选择。

(五)探索模式创新,提升运营效果

建议相关各方积极探索“车电分离”“电池租赁”等商业模式,降低出租车运营企业购车压力。通过信息服务和经济手段合理引导换电需求,降低排队时间,提升运营效率。拓展其他公共领域服务,扩大车辆应用规模,增加换电站数量,鼓励跨领域共享换电服务网络。

(六)强化行业要求,及时考核评价

建议行业管理部门强化准入管理,对车辆和换电站的重点技术指标和服务内容设置必要的行业要求,杜绝低技术水平的产品和低服务能力的企业进入行业。对试点应用城市进行持续的跟踪和评估,通过反复的考核、验证、改进和提升来形成可复制的推广经验,为其他城市合理选择和有效应用换电式出租车提供参考,同时为网约出租车、分时租赁车等类似领域的电动化发展提供借鉴。








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