换电站热力分布图选址及合作分成探索

中国石化云南石油将换电业务纳入发展规划，加快推进转型升级和高质量发展。

文/周麟

随着电动汽车的快速发展，充电模式起步较早，目前虽有相对成熟的技术，但是，此类补能方式存在充电耗时长、电池续航衰减、重新更换电池成本较高等问题，无法有效解决车主的“里程焦虑”和用车“痛点”。“换电+电池租赁”的模式出现后能大幅降低补能时间，5分钟左右基本可以完成换电，与加油所需时间相差无几，较好地解决了车主“里程焦虑”的核心痛点。

路径革新极大地加快了纯电动汽车的发展。2024年，云南省新能源车同比增长93.1%，市场渗透率约30.5%。2025年，新能源汽车销量预计增长20%。电动汽车具有巨大的发展空间和广阔的市场。

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当前换电站建设存在两大问题

内部问题。传统油气销售企业以经营成品油、天然气为主，在转型新能源业务过程中，缺乏专业的技术人才和运营管理经验。加上换电业务发展时间较晚，相关的技术指导、行业标准不完善，导致传统油气销售企业独立发展换电业务存在很多制约和短板。此外，换电站安全距离按丙类仓库要求，须距汽油加油机10.5米、柴油加油机9米。城市中心的加能站因规划及地价等因素，面积一般较小，在原有的加油基础上拓展换电功能，安全距离上会受到限制。若选择偏远面积较大的站点，虽然能满足安全距离的要求，但距离城市中心较远，区域换电车辆保有量低，无形中增加了车主的隐性成本，且投资难以收回。

外部问题。采用“电池租赁+免费换电”的模式，用户只需在购车时支付换电车辆裸车价。电池采用租赁方式，每月支付月租费，即可获得定量免费的换电次数。电池租赁合同需在购车环节签订。用户为了确保电池的适配性和安全性，都会选择车企指定的换电商签订租赁合同。如果自建换电站，很难打破车企制定的“签约规则”，难以获得一手用户，无法保证换电站的收益。

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换电站选址的探索与实践

电动汽车换电的路上成本，包括用户为了获得电能补给所需额外行驶的距离、行驶时间和耗电量。在城市中，人口和车辆的分布具有一致性，在不考虑不同区域购买力和对电动汽车认可度差异的情况下，设定认为人口密度越大的区域电动汽车的密度越大，则以该区域作为目的地和出发地的概率越大。电动汽车需求的产生与其自身的剩余电量密切相关。只有车辆电量较低时，用户才会考虑换电。为了简化分析，将出发地和产生需求地假设为同一地点，则从出发地到换电站所产生的行驶距离、行驶时间和耗电量即是本次换电的路上成本。

为了分析用户的路上成本，可以利用一天内各个时段的热力分布图寻找人口密集区域，并结合区位图确定大致的选址范围。细化选址范围后，要到站点考察面积、安全距离、变压器容量等实际情况。之后，根据热力分布图各时段的变化情况，分析换电路径。

由于换电是新业务，缺少历史经营数据参考。因此，结合预选站点的成品油销量排名，预估换电站的经营效益，通过换电站选址流程(图1)最终确定换电站的选址建设。

第一阶段：以昆明市为例，换电站布点为空白，设定拟在主城区4个方位和呈贡新区各建设1座换电站。根据城市用户出行高峰期集中在早8:00至晚20:00，将该区间段内的12个小时划分为6个时段，即每2个小时为1个时段，运用1天之内每2个小时的热力图，分析不同时段的人口密集区域变化，以此推测换电路径、车辆出发地和目的地的动态变化情况。

通过分析单个工作日早晚高峰期的热力图(图2、图3)可以看出，10:00—20:00，昆明市二环以内的人口密集度较高，人口流动方向主要从早8点开始逐步向二环内聚集，直至晚8点后逐步向二环外分散。因此，换电站初步选择在二环内排查。但通过排查了解，二环内站点面积较小，不满足安全距离要求，退而在次密集度较高的区域寻找站点，将排查范围扩展到二环以外的主干道。同时，由于换电的电动汽车价格在40万元左右，昆明南北市区消费能力较强，据此主要在这2个区域排查站点。

第二阶段：初步锁定排查区域后，北市区北二环路和南市区广福路分别属于城市主干道路。这两条道路上，中国石化云南石油公司分别有北二环北、广福B加能站，场地面积较大，符合安全距离要求。广福B站位于南市区主干道广福路上，3公里范围内的住宅小区较为集中。并且，周边有3个大型商圈，距离滇池景区5.8公里，周边居民日常消费、商圈消费者和旅游度假者的消费力及出行需求较高。广福B站2024年的成品油销售量排在昆明市主城区86座加能站第22位，说明周边私家车保有量较高。通过对该站8:00—20:00的热力图分析可以看出，10:00早高峰时段的人群密集度较大，14:00也会有较大的密集度，18:00—20:00区间的密集度维持在较高水平。由此得出结论，广福B站的换电业务潜力较大，可以增加换电业务。

北二环北站位于北市区城市主干道二环路上，周边学校较多、住宅密集，附近有3个商圈，属于由昆明市北区通向南区及西区的必经之路。参考热力图可以看出，除了12:00密集度较小以外，8:00—20:00的时间段内密集度较大，呈现多点密集区域，且分布范围较广。北二环北站2024年的成品油销量排在昆明市主城区86座加能站第13位，说明周边的私家车保有量较高，换电潜力可观，可以增加换电业务。

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合作分成模型的运用

目前，中国石化云南石油公司与运营商采取“我方投资高压端+对方投资低压端”的合作方式，即中国石化云南石油公司投资高压部分，合作方投资换电站低压设备及电池，双方以此获得分成。换电站项目前期采用“盈亏平衡点分析”进行收益测算，通过分析变动成本、固定成本，以及运用绘制图表和数学公式的方法，明确盈亏平衡点。具体测算如下：

根据盈亏平衡点分析法：当“利润=成本”时，为经营临界点。该模型主要用于预测分成比例，作为指导后期谈判合作的依据。通过对换电站前期经营数据的了解，得知用户每月的电池租金可以视为换电站唯一的收入来源。因此，假定此项目的收益全部为每月用户的电池租金。运营商规定用户每月免费换电次数为4至6次。现有电池租赁模式分为75kW·h电池，每月980元;100kW·h电池，每月1680元。此次研究假定广福B站和北二环北换电站所有的出租电池规格为75kW·h，每月租金为980元。根据电池当前的市场价格,并加上政府补贴后，每块电池的购置成本约为7万元。

项目成本组成为固定成本(高压扩容投资、低压设备端投资、储备电池成本、人工成本、场地租金)和可变成本(预计电费成本、双方度电分成)。公式推算为：度电分成金额=用电量*度电分成单价。根据“盈亏平衡点分析”法，利润—高压扩容投资—低压设备端投资—储备电池成本—人工成本—场地租金—预计电费成本=用电量*度电分成单价。中国石化云南石油公司每座站点的最高度电分成比例为0.26元，由于站点后期的运维费用、宣传费用等其他费用无法核算，因此，商定最终确定中国石化云南石油公司度电分成为0.19元，同时每个车位每个月750元的租金由合作方支付。

在缺少初始支撑数据的情况下，应运用加能站现有的运营数据判断潜在市场，结合热力图变化，在满足安全距离的情况下开展换电站选址。同时，运用盈亏平衡点分析法，测测分成临界点，实现合作共赢。2024年，广福B站换电量达到119万度，换电车次为2.29万次，实现分成收益26万元;北二环北站2024年的换电量达到993万度，换电车次为2.1万次，实现分成收益21万元。

作者为中国石化云南石油公司代表、党委书记

来源：加油站服务指南