一本书读懂换电经济

新能源替代传统能源成为当今能源结构转型的大势所趋，零排放、零污染也是当今时代发展的主题。
外卖等即时配送行业的电动自行车如何补能才更方便快捷？
全球主流车企陆续宣布停产燃油车，逐渐登上历史舞台的电动汽车是选择充电还是换电？
蔚来、宁德时代和奥动等头部企业为换电市场带来了哪些颠覆性改变？
换电经济未来将何去何从？
本书从“双碳”战略出发，系统分析了换电产业的市场结构、产业特征和政策标准，详细论述了换电的技术精髓和安全机理，深入总结了换电产业通过创新取得双赢局面的主要举措，并前瞻性地预测了换电经济的发展趋势。对换电经济感兴趣的所有读者和正在换电服务道路上探索的先行者们都将在本书中找到自己所关注问题的答案。

适读人群 ：对换电经济感兴趣的读者和相关领域从业者
即时配送需求不断增长，燃油车即将停产，电动车充电存在较大安全隐患，高性价比、高安全性的换电经济应运而生。
快递、外卖车辆背后是什么技术在支撑？电动汽车如何充换电？蔚来、宁德时代、奥动这些频繁出现在公众视野里的知名企业究竟在做什么？
将专业讲得通俗易懂，将技术讲得轻松有趣，了解前沿，把握趋势，这是一本不能错过的换电新领域通识读物。

新时代换电人的使命与担当
本书鲜活地记录了换电产业的发展，素材来源于我的微信公众号“遇见新能源”。2021年元旦，在做了5年新能源特别是换电工作后，我决定把自己的所做、所思、所想、所悟写出来，与行业诸君分享。
说到换电，大家可能并不陌生，我们去餐馆吃饭手机快没电时，就会租借充电宝来给手机补电。那么，外卖、快递从业人员在车辆电池快没电时应该怎么办呢？有两种选择：一是自己充电，不仅耗时长，在配送高峰时段，这种方式可能耽误送单，还可能会收到差评；二是换电，这种方式速度快且不耽误配送，一举两得。我从事的就是这种为相关人员提供
换电服务的工作。
“一个时代有一个时代的主题，一代人有一代人的使命。”新能源浪潮正滚滚向前，这个伟大的时代为每个人都出了一份考卷，我们都是这个时代的答卷人。作为新能源时代的换电人，我们又肩负着什么样的使命，承载着何种担当呢？
我们从事的领域是“产业互联网”。产业互联网讲究的是谁的资产网络布局密、产品服务好，其本质是在基础设施建构之上深入供给端，通过整合产业链上下游，提升整个产业的运营效率和客户感知，它向下深扎产业，向上拥抱互联网，是消费互联网在实体经济和产业服务领域的延伸和必然。换电产业构筑的是国家的能源“新基建”，整合的是以电池、换电柜、渠道、维护等为代表的产业链资源，提高的是客户的换电效率和体验。
我们打造的是一个“奋进”的新平台。在这个平台上，消费者下单，商家接单，外卖、快递从业人员送单，而换电确保了配送环节的高效运转。在这个平台上，外卖已成为一个城市畅通的“微循环”，成为美食到客户的“最后一公里”，换电的作用就是助力配送更快一点。在这个平台上，我们看到的是外卖、快递从业人员各自向上生长的人生故事：他们有的通过工作还清了之前的债务，有的通过工作支撑起了家庭，有的通过工作为自己上大学筹集学费……一幅幅生动的画卷在你我面前缓缓展开，每个人的生活是那么丰富多彩，但又是如此不同，在这里，人、车、换电构成了这个城市最美的风景线。
我们选择的是一条“共享创新”的道路。以外卖和快递电动两轮车为代表的轻型车换电模式，为以电动汽车为代表的
汽车换电模式提供了宝贵的实践经验。在电动汽车换电的道路上，国内外优秀企业层出不穷。以色列人夏嘉曦创办的Better Place公司开创了电动汽车换电的先河；美国Ample公司发明了万能适配的“积木换电”，一定程度上解决了换电电池的兼容性问题；以蔚来为代表的电动汽车企业通过BaaS模式，将换电电池从一种能源产品转变成一种能源服务，实现了技术创新与商业模式的双重突破；以宁德时代为代表的电池厂商通过“巧克力电池块”，使得 “一车一电池”变成了“一车多电池”；以奥动为代表的第三方运营商最大限度地实现了合作开放共赢。
在国家政策的引导下，在各地政府的支持下，我国优秀的换电企业正在规模化织就遍布全国乃至全球的换电网络。而构建规模化、智能化的换电网络，提供高性价比的产品和服务，不辜负客户的信任与重托，就是我们新时代换电人的使命与
担当！
本书系统分析了换电产业的市场结构、产业特征和政策标准，详细论述了换电的技术精髓、安全机理和锂电池的生命周期，深入总结了换电产业通过创新取得“双赢局面”的主要举措，最后前瞻性地预测了换电经济的发展趋势。
谨以本书献给伟大的祖国，献给广大的新能源从业者、研究者、实践者和爱好者，我们都是同路人，你们的支持永远是我奋斗的最大动力。
是为前言。

刘春华
2023年2月

推荐序一
推荐序二
前言
第1章　换电经济的兴起　　/ 1
1.1　轻型车换电的应运而生　　/ 1
1.1.1　即时配送的运输需求　　/ 1
1.1.2　国家的宏观调控　　/ 5
1.2　汽车换电的兴起之旅　　/ 7
1.2.1　商用车的四大内在需求　　/ 7
1.2.2　产业链各方的卡位布局　　/ 8
1.2.3　国家政策的推动　　/ 9
第2章　换电服务的“人货场”　　/ 12
2.1　人：换电服务的核心　　/ 12
2.1.1　轻型车换电的三类用户画像　　/ 13
2.1.2　汽车换电的三大群体划分　　/ 21
2.2　货：换电服务的重点　　/ 24
2.2.1　安全为先　　/ 25
2.2.2　换电服务四字诀　　/ 25
2.3　场：换电服务的保障　　/ 27
2.3.1　轻型车换电：换电柜　　/ 28
2.3.2　汽车换电：换电站　　/ 36
第3章　保驾护航的政策标准　　/ 40
3.1　什么是“新国标”　　/ 41
3.1.1　电动自行车“新国标”　　/ 41
3.1.2　汽车换电“新国标”　　/ 46
3.2　换电：“国之重器”　　/ 48
3.2.1　纳入国家“新基建”　　/ 48
3.2.2　政策优惠和财政补贴　　/ 50
3.2.3　行业标准的统一　　/ 51
3.3　电动自行车政策及分区治理　　/ 52
3.3.1　国家层面的管理规定　　/ 53
3.3.2　四大一线城市的管理规定　　/ 57
3.3.3　其他省市的稳步推进　　/ 62
3.3.4　政策走向　　/ 66
3.4　从汽车换电政策看行业监管导向　　/ 66
3.4.1　国家层面的政策支持　　/ 67
3.4.2　地方层面的政策支持　　/ 69
第4章　安全是最大的豪华　　/ 72
4.1　火灾事故探究一：电池热失控　　/ 73
4.1.1　热失控机理　　/ 73
4.1.2　热失控三大类型　　/ 76
4.1.3　热失控两大原因　　/ 80
4.2　火灾事故探究二：电动自行车改装　　/ 82
4.2.1　改装现状　　/ 83
4.2.2　改装的三种形式　　/ 84
4.2.3　改装的应对方案　　/ 88
4.3　充换电的安全举措　　/ 92
4.3.1　安全充电的四个解决方案　　/ 92
4.3.2　安全换电的四道防护　　/ 95
第5章　锂电池的生命周期　　/ 100
5.1　锂电池的原材料组成　　/ 100
5.2　碳酸锂的供需失衡　　/ 101
5.2.1　两大提取来源　　/ 103
5.2.2　锂资源的高度垄断　　/ 106
5.3　六氟磷酸锂的崛起　　/ 108
5.3.1　电解液的构成　　/ 108
5.3.2　六氟磷酸锂的价格走势　　/ 109
5.3.3　各大企业的资源争夺　　/ 111
5.3.4　我国企业的问鼎之路　　/ 112
5.4　席卷而来的涨价浪潮　　/ 114
5.4.1　PPI与CPI的收敛　　/ 115
5.4.2　电动车的涨价之路　　/ 117
5.4.3　换电市场的应对策略　　/ 118
5.5　锂电池的回收利用　　/ 120
5.5.1　梯次利用“面面观”　　/ 121
5.5.2　再生利用“显生机”　　/ 127
5.5.3　政策推动与落地实践　　/ 129
第6章　汽车充换电的技术精髓　　/ 133
6.1　电动汽车充电的基本知识　　/ 133
6.1.1　充电原理　　/ 134
6.1.2　充电机与充电枪　　/ 136
6.1.3　充电速度　　/ 136
6.1.4　直流电和交流电趣史　　/ 138
6.2　家庭桩占主流的“慢充”　　/ 140
6.2.1　慢充的原理　　/ 140
6.2.2　OBC的作用　　/ 141
6.3　公共桩占主流的“快充”　　/ 142
6.3.1　高电流快充　　/ 143
6.3.2　高电压快充　　/ 145
6.4　走出实验室的“无线充电”　　/ 148
6.4.1　三大优点　　/ 149
6.4.2　两种技术　　/ 149
6.4.3　实际应用分析　　/ 152
6.5　“强势”的换电技术　　/ 155
6.5.1　换电本质　　/ 155
6.5.2　三大换电方式　　/ 156
6.5.3　换电产业链　　/ 158
6.5.4　安全要求　　/ 159
6.6　向左走，向右走：快充还是换电　　/ 160
第7章　创新是发展的动力　　/ 163
7.1　从产业互联网看轻型车换电　　/ 163
7.1.1　上半场：三种模式　　/ 164
7.1.2　消费互联网与产业互联网　　/ 166
7.1.3　如何做好产业互联网　　/ 171
7.1.4　下半场：五个发展方向　　/ 173
7.2　换电业务的创新　　/ 175
7.2.1　创新也是资产　　/ 175
7.2.2　创新的折旧正在加速　　/ 177
7.2.3　开放式创新　　/ 178
7.2.4　换电业务的四种创新方式　　/ 181
7.3　换电电池的“创新之旅”　　/ 185
7.3.1　低温造成的影响　　/ 185
7.3.2　磷酸铁锂电池的两大应对策略　　/ 186
7.3.3　从磷酸铁锂电池到钛酸锂电池　　/ 187
7.3.4　钛酸锂电池的应用　　/ 192
7.4　换电平台的“演进之路”　　/ 196
7.4.1　前台：做大、做强　　/ 196
7.4.2　中台：做薄、做敏捷、变快速　　/ 200
7.5　“车电分离”情景下的智能中控系统　　/ 202
7.5.1　“车电分离”与智能中控系统　　/ 203
7.5.2　中控的组成　　/ 204
7.5.3　中控的三大功能　　/ 206
7.6　分时电价机制下的业务创新　　/ 213
7.6.1　分时电价机制的实施原因　　/ 213
7.6.2　分时电价机制的六大内容　　/ 214
7.6.3　换电各方的四大应对策略　　/ 216
第8章　汽车换电的“双赢局面”　　/ 222
8.1　从Better Place看汽车换电的前世今生　　/ 222
8.1.1　破晓诞生　　/ 222
8.1.2　扬帆启航　　/ 223
8.1.3　且战且退　　/ 224
8.1.4　落下帷幕　　/ 226
8.2　从Ample看万能适配的“积木换电”　　/ 228
8.2.1　顺势而立　　/ 228
8.2.2　化整为零　　/ 230
8.2.3　市场布局　　/ 231
8.3　以蔚来为代表的车企模式　　/ 233
8.3.1　BaaS模式　　/ 233
8.3.2　国内网络布局　　/ 235
8.3.3　海外网络布局　　/ 237
8.3.4　共享换电方案　　/ 238
8.4　以宁德时代为代表的电池厂家模式　　/ 238
8.4.1　EVOGO和巧克力电池块　　/ 239
8.4.2　落地推进　　/ 240
8.4.3　乘用开拓　　/ 241
8.4.4　商用探索　　/ 242
8.5　以奥动为代表的第三方运营商模式　　/ 243
8.5.1　多元化的网络布局　　/ 243
8.5.2　多元化的车企合作　　/ 245
8.5.3　多元化的电池运营　　/ 246
8.5.4　“四步走”的双碳战略　　/ 247
8.6　轻型车换电的经验借鉴　　/ 248
8.6.1　标准要统一　　/ 249
8.6.2　形成布局广、可共享的换电网络　　/ 250
8.6.3　聚焦“营运特性”用户　　/ 250
第9章　换电经济的发展趋势　　/ 252
9.1　轻型电动车发展十大趋势　　/ 252
9.1.1　存量、结构与布局　　/ 252
9.1.2　四大市场发展走向　　/ 255
9.1.3　新赛道、新方式、新能源　　/ 258
9.2　轻型电动车换电十大预测　　/ 261
9.2.1　产业模式形成　　/ 261
9.2.2　产业格局初定　　/ 262
9.2.3　产业属性初显　　/ 263
9.2.4　产业生态加速整合　　/ 264
9.3　电动汽车发展十大趋势　　/ 265
9.3.1　电动化、智能化正合二为一　　/ 265
9.3.2　能源革命重塑产业链条　　/ 267
9.3.3　产业将向中国集聚　　/ 270
9.4　电动汽车换电十大预测　　/ 274
9.4.1　从B端到C端　　/ 274
9.4.2　从早期试点到初具规模　　/ 275
9.4.3　从单打独斗到共建共享　　/ 277
9.4.4　从换电服务到换电生态圈　　/ 278
参考文献　　/ 279
后记　　/ 281