南京开展新能源汽车 换电模式应用试点的思考与建议

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高千峻 吴 寅

充电和换电都是现发展阶段新能源汽车的能源补充方式,各有其适用领域和消费群体。近年来,换电模式的推广已取得积极进展,其在降低购车成本、节省充电等待时间、消除里程焦虑等方面的优势已在相关领域得到认可,但从换电模式本身发展来看,仍面临技术标准不统一、车电分离销售模式不明晰、换电站之间互通难等问题。南京积极响应国家新能源汽车换电模式应用试点建设部署,获批成为首批国家新能源汽车换电模式应用试点城市,在产业基础、政策支持、推广应用、场景建设等方面积极探索、先行先试,力争形成一整套可复制可推广的南京换电模式发展经验。

推动产业快速发展, 夯实试点支撑

南京市在产业基础、创新资源、应用场景等方面具备优势,通过不断加快提升产业规模、集聚创新资源、提升行业影响、优化园区布局,有条件有能力在开展新能源汽车换电模式应用试点上走在前、做示范。

产业规模快速增长。从总体规模看,2014 年起,南京市新能源汽车产业营业收入连续8 年保持江苏省第一。2022 年产业规模达1920亿元,同比增长42%,连续3 年保持20% 以上的增长速度。202316月,南京市新能源汽车产业链(含车载动力电池,以及充换电设施建设等后端市场服务部分) 实现产值9 5 0 . 47亿元,同比增长17. 3%;实现新能源汽车整车产量7.88万辆,同比增长31.1%

产业基础不断夯实。南京市拥有新能源汽车产业企业500余家,规上企业近300家, 其中,整车制造企业8 家,汽车整车产能114万辆,动力方式涵盖纯电动、插电混动、氢燃料等全品类;改装车企业13 家,零部件企业4 0 0 余家。每年新增企业30家以上,产业链涵盖生产、制造、销售、服务、电池拆解处理、梯次利用等各环节,是国内新能源汽车产业链最完备的城市之一。从车型储备看,已形成乘用车、客车、物流车、环卫车、渣土车、矿山车等全产品矩阵,车型公告数突破30 0 个,动力方式往纯电动、油电混动、气电混动、燃料电池等多元化方向发展。

创新资源充分集聚。南京市现有南京大学、东南大学、南京理工大学等7所高校开设汽车相关专业,从业人员超15 万人,其中研发型人才占比超过50%。南京市陆续引进培育了中汽创智、清研华科、福特研究院等汽车产业重大创新平台,建成省级重点实验室6家, 省级以上企业技术中心10家, 创新资源充分集聚。

行业影响力不断提升。南京市动力电池产量和产能位居全国第一方阵,新能源汽车空调技术水平和市场占有率位居全国第一,锂电池隔膜产量全国第一。2020 年、2021年,南京市相继获江苏省首批车联网先导区、国家首批新能源汽车换电模式应用试点综合类城市(全国共8 个城市获批,南京市综合排名第二),新能源汽车产业整体优势加速形成。

动力电池领域优势突出。南京市动力电池上下游产业规模超70 0 亿元,占新能源汽车产业链总体规模的37.1%。现有动力电池产业链相关企业30 余家,其中动力电池生产制造企业10家,电池回收利用企业1家,其他配套企业20余家。全球动力电池总装机量排名前十的企业在南京投产的有3家, 爱尔集、国轩、塔菲尔、欣旺达等动力电池头部企业均在南京投产。目前全市动力电池产能超过90Gwh,随着爱尔集项目四期、蜂巢电池等一批新项目建成投产,动力电池产能及总装机量将再创新高。

重点项目积蓄后劲。南京市针对短板、弱项,瞄准产业未来发展方向,积极加强重大项目招引、储备、培育,2023年实施汽车产业项目32个,其中整车项目5 个、动力电池项目7 个,电动汽车空调、驱动电机等核心零部件项目15个,招引了福特电动车核心零部件、龙电华鑫电池材料、百度阿波罗智能网联、比亚迪电动汽车零部件等一批大项目,培育产业发展新动能。

产业园区错位布局。围绕整车及关键核心零部件生产, 南京市汽车产业已形成差异化、特色化布局,形成了江北、江宁、溧水、栖霞、秦淮“4+1” 产业重点园区,分别是乘用车及轻型商用车生产基地、核心零部件生产及研发基地、商用车及专用车生产基地、动力电池等核心部件制造基地、省级车联网先导区。2022年,南京市重点集聚区产业规模达2159亿元,占全市汽车产业比重超过91%;重点集聚区新能源汽车产业链规模达174 0 亿元,占全市新能源汽车产业比重达90.6%

市场应用呈爆发式增长。自“ 十三五”以来,南京市新能源汽车保有量持续增长,截至2 0 2 2 年底,全市公共出行领域运营的新能源汽车占比超过95%,当年新增新能源汽车中,私家车占比超过一半。2022年全年,南京市新注册登记新能源汽车7.38万辆,同比增长近一倍。其中,在个人消费领域,新注册登记私家车占新注册登记新能源汽车的比重达68.4%;在公共领域,2022 年新增及更新公交车、机场用车10 0%使用新能源汽车;新增新能源机关公务用车占累计新增车辆比重较去年增长51.8 个百分点,达到81. 8%;出租车、网约车新增及更新车辆新能源化率达到99.8%100%202316月,南京市新增新能源汽车逾3.5万辆,市场渗透率20%以上。现有获得省级运营资质的充电设施建设运营企业58家。截至20236月,建成各类充电设施已超10万根,车桩比超过全国平均水平。

聚焦换电模式应用, 形成系统机制

南京市紧扣新能源汽车换电模式应用试点任务,强化工作机制、形成工作合力,开拓应用场景、树立应用典型,加强监管服务、保障安全运行, 供需两端发力、破解推广难题,加大政策支持、营造良好环境,大力促进换电模式车辆应用,形成良性发展生态。

建立全流程工作机制。202111月,南京市启动《南京市新能源汽车换电模式应用试点实施方案》编制工作, 南京市交通运输局、南京市城市管理局、南京市公安局等部门积极研究换电模式试点应用场景、推进举措和政策体系,对换电试点城市建设进行顶层谋划。经多次研究论证, 《南京市新能源汽车换电模式应用试点实施方案(试行)》于20229月公开印发。明确在试点期内,力争推广新能源换电整车20000辆,建成各领域换电站2 6 0座,形成“ 适度超前、布局合理、同城通换、智能高效”换电服务网络。由南京市政府主要领导任主要负责人,分管市领导任专班总召集人,相关市直部门和所有板块按职能落实任务分工,工作专班办公室设在市工信局, 市城管局、市交通局等相关领域牵头部门制订新能源换电车()年度推广计划,不定期调度工作推进情况,强化部门协同联动,形成工作合力。

构建多层次应用场景。选取工程建设、工业港口、巡游出租、物流运输、私人驾乘等重点领域开展换电试点先行, 围绕各类场景不同换电需求分类施策。工程建设方面,南京市通过换电和燃油渣土车, 在同等条件、连续不间断、多主体的对比测试,验证换电车辆在性能、体验、成本等方面具有明显优势,率先在政府投资及市政工程类项目中推广应用。为进一步形成辐射带动效应,探索由市属国资企业牵头组建渣土车运输公司,批量购置换电渣土车,打造渣土运输绿色示范项目。工业港口方面,按照推动长江经济带发展“共抓大保护、不搞大开发” 的战略要求,重视钢铁石化、码头港口企业绿色低碳转型的迫切需求。南京市组织用户企业对接换电车辆生产企业和换电站建设运营企业,按“厂区内倒、厂外短倒”的不同需求,提供定制化服务。巡游出租方面,南京出租车多为“ 双班制”,一般情况下,充电即可满足运营效率。南京市鼓励市场主体购置换电出租车,在城际载客、短途包车中使用。物流运输方面,当前纯电动物流车在短途干线物流、高频城配、冷链物流等应用场景上受区域温度、道路状况、配载不均衡等多重因素影响,存在续航不能支撑以上业务等推广难点。2019 年,南京市获批国家级城市绿色货运配送示范工程,与示范工程创建政策结合,上汽大通南京分公司计划于2 0 23年三季度申报换电轻卡厢式运输车及冷链车,有效解决行业痛点。与此同时,进一步联合业内相关单位充分利用高速公路阳坡、工厂房顶等存量资源,形成光储充换一体式零碳车辆示范运营。私人驾乘方面,个人用户数量多、跨度大,难以统一标准规模化推广。南京市从供给端入手,主动为企业做好换电站建设用地、用电等要素保障,提升换电服务水平,促进用车便利。

打造全流程监管平台。新能源汽车及其衍生产品的质量风险依然存在,只有建立全过程、全生命周期安全管理制度,才能平稳有序推广换电模式。南京市建设并上线新能源汽车及充电设施政府监管服务平台,将所有新能源车辆统一接入管理。投入使用南京智慧渣土管理系统,实时监测换电渣土车辆位置、运营时间、运营里程、电量等信息,支持轨迹回溯、在线时长统计、自动报警等多项功能。在南京市新能源汽车及充电设施政府监管服务平台中新增换电业务监管,设计换电设施建设、换电站监测、充电设施监测、电池箱监测、换电车辆监测、换电订单查询等功能模块,可视化展示全市换电站建设分布及规模,实时展示各换电站点的充电桩状态,统计展示当日换电次数、当日换电电量、累计换电次数、累计换电电量,实现数据及时上报,保障车辆和充换电设施安全运行。

破解各环节推广难题。新能源汽车换电新业态的兴起催生出一系列问题,给全面推广带来一定制约。针对换电设施重复建设问题,一方面,推动标准先行。202212月,依托南京市国家换电试点城市实施基础编制发布的《江苏省纯电动重型卡车换电电池包系统技术规范》团体标准被国家行业标准完全采纳。2023年初,南京市新能源渣土车及“五小” 工程车车型标准正式启用, 凡进入南京市场的2类车辆均需符合标准方可上路。另一方面,做好顶层设计。提升换电整车、动力电池、换电设备及换电站的适用性,力争实现同类换电车型的“ 同城通换”, 让每座站点运营效率最大化。针对电池资产流通渠道不畅问题,南京引入国有资本、银行、保险、产业资本等多类型资金持有换电站和动力电池资产,推动建设换电资产服务平台,利用物联网、区块链、大数据、AI等技术手段,将传统模式升级为产业数字金融,让电池资产高效流转,实现动力电池全生命周期的流通溯源与资产监管。针对换电整车购置成本高问题,在生产端,南京对换电新车型按照产销量给予最高1000万元奖励,鼓励整车企业加大技术研发投入,优化产品设计和加工工艺,降低生产成本;在需求侧,对符合相关要求的换电渣土车、出租车分别给予30万元/ 辆、1万元/ 辆资金补贴,减轻企业运营负担。

营造无障碍使用环境。合理规划基础设施,将换电站总体布局和建设目标写入《南京市“十四五”电动汽车充、换、储电基础设施规划(2 0 2 1— 2025年)》,将换电站电力接入纳入配电网专项规划,协调换电站附近具备电力负荷容量的配套电网进行改造,为换电站提供最优用电需求。编制《南京市重卡换电站建设布局专项规划》,计划到2035年,分批在全市重点工程、大型土场等布局270座专用换电站。适当放宽限制条件。《南京市货车通行管理政策(修订)》对使用新能源换电货车的运营主体开辟通行证审批绿色通道,延长通行证有效期限,放宽禁行区和禁行时间限制;尝试开辟绿色配送示范区,允许新能源换电货车24小时运输。南京还在探索设立换电渣土车专用弃置土场,对绿色示范工程项目放宽发放夜间施工许可证条件等。

发挥各方协同效应, 取得阶段成效

南京市坚持目标导向,在新能源汽车换电模式应用试点目标方面取得进展,关键技术实现突破,基础设施加快建设,产业生态初步形成,取得新能源汽车换电模式应用试点的阶段性成效。

核心技术攻关实现突破。开沃集团、恒天领锐推出装载350千瓦时电池包的换电重卡, 续驶里程超过150公里,含电池车体自重降到15吨左右。国网电动、电投易充研发的新能源重卡换电站实现100/天服务能力,且支持装载标准电池包的所有车型提供换电服务。

基础设施建设覆盖全域。已建成各类换电站39座,日换电服务能力达2100辆,其中出租车换电站6座、重卡换电站3 座、公交车换电站4座、私人乘用车换电站26座,累计推广各类换电整车近万辆。同时,根据计划,今年下半年,南京市将集中在换电重卡领域发力,出台重卡换电站相关布局规划,大力推动建设同城通换的重卡换电站,并推广符合相关标准的重卡换电车辆1000辆以上。

产业生态培育初具规模。南京市现有换电产业生态企业近150家,其中整车生产企业4 家,导入换电车型近10款;动力电池企业9家,关键零部件配套及换电设施建设运营企业130 余家,年产业规模近千亿元, 占全产业链规模的比重逐年提高。

通过试点建设,南京市在加强技术研发、开展示范应用、完善基础设施、加强监测管理、健全标准体系、优化产业生态、强化政策扶持等方面先行先试,在换电重卡关键技术研发上取得新突破,在换电基础设施建设上展现新作为,在换电模式车辆应用上开展新探索, 在充换电互补良性发展生态上获得新经验;同时也在试点推进过程中发现一些制约因素,建议可以在全国范围内统筹协调或者赋权先试。针对换电模式中无动力车身不能单独开票上牌的情况,建议统筹在换电试点城市进行无动力整车申请公告目录试点。针对换电车辆电池互换问题,建议支持试点城市公共领域同类型换电车辆在备案目录范围内电池品牌可互换使用。针对出租车领域换电标准问题,建议加快出台换电出租车电池接口、通信协议等行业统筹性指导性标准。

作者单位:南京市工业和信息化局

 

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