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蔚来：1800座换电站背后的数字化思考

晰数塔互联网快讯
2023-09-25 21:54

一方面是补能速度较慢，另一方面，相比于燃油车成熟的油站铺设系统，新能源汽车充换电设施覆盖有限。截至2022年底，我国充电站的数量仅40万座左右，换电站仅1973座，而加油站数量约为11.3万座。随着技术的进步，近两年新推出的新能源车型，续航里程基本都能达到500KM的水平，接近燃油车加满油的行驶情况。

但是，续航里程的提升也进一步提升了补能需求。补能方式和补能效率成为产业热议话题。

充电模式是当前主流补能方式。随着宁德时代发布4C超快充电池，理想汽车发布5C充电桩，新能源汽车进入超充时代。当然，具体充电情况，受电网的电力容量、充电桩功率、电池功率三者综合影响，最终取决于三者的最小值。与此同时，高频充电带来的电池损耗，也是快充模式下另一个需要考量的因素。

在充电之外，换电模式，则是近几年蓬勃兴起的新模式。相比于充电模式，换电模式补能更高效且能满足多元应用场景，整个换电流程仅需5分钟。与此同时，换电模式下，电池由专业人员控制管理，高效利用波谷时段进行集中充电，可以降低电池损耗，延长电池寿命，提高储能效率。

蔚来是换电模式的坚定拥护者。“公司成立最初，李斌决定要做智能化电动车，并且希望电动车补能速度跟加油一样快，换电模式就这样诞生。”蔚来汽车能源副总裁沈斐对虎嗅智库表示。

从充换电站建设数量来看，蔚来汽车建设换电站和充电站接近4700座，其中，换电站超1800座，相比之下，小鹏建设充电站1000座，理想仅有50座。

当然，这一成果是建立在长期持续的巨资投入之上的，而这种投入，短期又很难在商业上得到回报，但蔚来汽车并不担心。“当前，电动车市场竞争激烈，但仍未迈入成熟阶段，要想最终跑通模式，需要从产业整体视角来考虑问题，进行价值链整合，蔚来汽车在做的，就是这样的事情。”沈斐表示。

换电站是价值链整合的重要一环，蔚来汽车是从用户体验和体系化效率两个维度出发，进行换电站数字化建设和运营。虎嗅智库与蔚来汽车能源副总裁沈斐进行了深度对话，希望能通过蔚来汽车的实践，为汽车行业的数字化转型带来一些启示。

以下为蔚来能源高级副总裁沈斐对话精华部分：

“上云-用数-赋智”，用数字化思维，打造换电服务体系

虎嗅智库：蔚来建设和运营换电站的初衷是什么，三代换电站相较于一代和二代换电站主要解决用户的哪些痛点？

沈斐：截至目前，蔚来在全国已建设1700多座换电站。对于建换电站的初衷，坦诚的讲，在很多年前刚开始时，无论是李斌还是我，其实没想那么多，就是以用户为出发点，通过换电模式缩短补能时长，让加电跟加油的速度一样快。以用户体验为核心，来进行换电站的建设和运营。

三代换电站在细节上有很多迭代跟优化。首先是补能时长缩短了，第三代换电站的换电时长仅需要2分半左右，单次换电的时长缩短了20%以上；其次，电池数量从13块提升到21块，服务能力有所提升；然后，坡道降低100mm，车头的位置往前挪动40cm，用户舒适度提升；最后，还有安全性的提升，比如围绕无人值守和自动换电增加了摄像头数量，帮助用户更精准定位，通过远程控制实现自动复位，像这样的细节优化有100多个。它其实是一整套服务体系。

虎嗅智库：客户在使用换电站过程的痛点及换电站数字化运营难点的数据来源于哪里？

沈斐：一方面，用户可以通过蔚来App的“此刻”，以及微博等渠道反馈问题，我们也会时刻关注并进行收集和追踪管理；另一方面，大量数据还是来源于我们运营过程中的积累，然后对这些积累的数据进行深入的解读和分析。

我举一个例子，比如说用户很在意换电的时长，实际上我们现在最大的压缩空间，其实不在于把机械的换电时长压缩到2分半之类，真正潜力最大的压缩空间，在于前后两位换电用户的衔接，很多时候前面一位用户完成换电，但没有及时离开，又或者后面一位用户在低头玩手机，没有注意到上一位用户已经离开，这些都是我们需要通过挖掘数据来优化换电站运营管理的。

我认为在运营管理优化过程中，80%的痛点问题，应该是我们自己主动对已有数据进行分析，挖掘出大量可以改进的点，把已有数据用活。

虎嗅智库：围绕这一整套换电站服务体系，蔚来搭建了怎样的数字化运营管理体系？

沈斐：围绕这套服务体系，我们搭建了一套完整的数字化运营管理体系，可以概括为“上云-用数-赋智”几个环节。

第一个环节是上云，通过这套数字化体系实现三个层面的联接，第一个层面是联接资源，这个资源主要是设备资源，包括桩、站、电池等，以及对应的服务人员，第二个层面是联接用户，即时掌握用户需求，第三个层面是联接我们整个组织及流程，将联接到的所有数据上传云端；第二个环节是用数，对上传到云端的大数据进行处理和利用，让数据真正成为一种资产；第三个环节是赋智，也是最核心的环节，即对大数据的分析结果加以利用，赋予换电站智能化，形成数据看板，即时掌握整个换电服务体系的运营情况。数字化和智能化在整个换电运营体系，甚至说在整个企业里是无处不在的，这是原生数字化企业的好处。

虎嗅智库：原生数字化企业跟非原生数字化企业有何区别，在换电站运营管理体系中是如何体现的？

沈斐：公司成立最初，李斌决定要做智能化电动车，此前李斌讲过1.0-3.0的汽车企业在与用户交流方式上的演化，其中3.0的车企最大的特点，其实是将汽车变成一个移动互联网产品。从底层逻辑来说，蔚来为什么要做智能汽车，以及为什么要做用户社区，根本原因是人与人之间沟通和交流的方式变了。

回到能源和充换电这个体系来说，我们从2016年开始做换电的时候，就规划所有产品必须要全部联网。以家充桩为例，当时国家没有相关规定，整个行业做的都是最简单的充电桩，我们做的就是全联网的充电桩，给充电桩安装温度传感器，将用户充电时的温度数据回传，依此判断是否存在电芯故障，排除安全隐患。再比如用户也可以根据峰谷价差预约充电，但部分用户其实并不知道存在峰谷价差，我们可以通过后台监控数据，判断用户所在城市，提醒客户在谷价时段进行充电，帮助用户省钱，这也是数字化为用户体验提升带来的好处。

当数字化的手段形成一套体系化的工具时，就会变得非常强悍

虎嗅智库：蔚来能源云（NIO Power Cloud）作为NIO Power的大脑，如何通过数字化手段在智能选址和智能规划中发挥作用？

沈斐：对于智能选址，NIO Power首先是联接资源，一方面将每一个充电桩、电站、每一辆充电车，甚至每一个售出的产品全部接入能源云，另一方面把一些社会公共资源数据联接进来，包括小区周边商业设施、周边道路通行情况、周边用户情况等数据，以此建立综合服务体系，通过自研人工智能系统Athena系统进行大数据分析，合理配置资源，提供更精准的服务，减少资源浪费。

对于智能规划，我们会根据每个服务区的流量，包括传统车的流量和我们自己车的流量，结合一些能够获取到的公共数据资源，进行日均单量测算，保证换电站建设和运营效率。

虎嗅智库：随着用户保有量及换电站快速增长，是否会对NIO Power设备运维能力提出更大挑战，数字化是如何赋能的？

沈斐：这对NIO Power设备运维能力提出越来越高的要求。蔚来的应对方案是通过自研的云边一体高性能加电网络物联系统，将设备和数据快速接入和上云，实时读取自建加电设施的运营状况，并通过大数据和数字孪生技术，基于机理建模和机器学习，实现对充换电设备的远程智能监控、预警、诊断和健康状态管理，方便后台运维人员掌握设备状态，提高运维效率，降低运维成本，保障运维安全。

包括电池本身的安全检测和监控，我们也有一套完整的检测流程，通过大数据分析，对电池的健康状态进行监测和干预。我举一个简单的例子，比如换电过程中，我们需要给用户拆装车辆，每一次拧紧扭矩的数据都会回传后台，我们就可以通过分析扭矩数据来判断换电站的健康状态。

虎嗅智库：此前不久的NIO Power Day上，蔚来宣布电池可以日租，是否会给电池管理增加难度，通过哪些数字化手段提高电池运维管理效率？

沈斐：日租方案的核心是要解决用户的里程焦虑问题，选择电池租赁方案的用户，可以享受一地取、全国还。在这个过程中，会涉及到电池安全管理、续航升级管理以及车电分离BaaS服务管理等问题，需要一套完善的数字化流程和机制来解决这些问题。

蔚来通过能源云的Shield系统，通过安全监控管理模块实时监测电池的安全健康状态，进行电池安全管理，通过续航升级管理模块，实现电池灵活升级、永久升级、跨级换电和电池共享等服务和电池调度，通过BaaS服务管理模块，实现BaaS的订单、账单、风控等端到端的电池租用服务和电池调度。

当这些数字化的手段形成一套体系化的工具时，就会变得非常强悍，很多的问题，这套工具就帮你处理掉了。当然从早期来说，日租政策刚上线的时候会有一点困难，比如一地取、全国还可能会导致局部电池资源过剩的问题，这个时候，除了数字化工具本身，还需要辅以政策手段，比如我们最近出了一个活动，叫电池顺风车，就是让用户帮助我们搬运电池，在这个政策下，我们会以非常优惠的价格将电池租给用户，但前提是帮助我们把电池搬到一个指定的地区或换电站，这里面同时可能涉及到一些算法，肯定是需要一段时间去迭代一轮。

数字化可以激发换电站多重效益与潜力，提升体系化效率

虎嗅智库：除了用户体验的提升，换电站的数字化建设如何为企业体系化运营效率赋能的？

沈斐：对于整个企业的体系化运营效率提升了很多。很多人只看到换电站成本高了许多，但是没有看到体系化效率这一部分，如果把这个帐算明白，实质上做换电的效率是非常高的。

从体系化效率来讲的话，主要体现在几个方面，首先，帮助企业多卖车是一个体系化效率；其次，企业在建设换电站时，电力投资的效率提高了；此外，换电站还可以提高储能效率以及参与电网和电力的互动。

虎嗅智库：如何理解换电站对电力投资效率的提升作用，您能否举例说明？

沈斐：无论是建换电站还是充电站，就像我们接自来水管子一样，把最粗的管子引到小区里面总是要花钱的。现在假如有一套10千伏的中央系统，再往下是变压器，对于充电站来说，下面挂了很多充电桩。对于换电站来说，同样的一套投资，除了充电桩，还可以挂一个换电站。这一部分的投资其实是一样的，但是从效率的角度去看，充电站和换电站的效率比就是1：3。

我们假定充电电量相同，那么换电站电力容量就是充电站的两倍，我们可以把它理解成自来水管放水，单位时间内，通过换电站往同一池子里面放水的量应该是充电桩的两倍，但对于换电站来说，充电桩的部分也还能用，所以总的效率是3倍左右。

对于换电站来讲，建设换电站的部分比只建充电站额外多了这一部分投资，假设换电站整站的投资是充电站的3倍，那么从投资回报率的角度去看，虽然投了3倍的钱，但是价值回报也是3倍，也就是投资回报率的效率比较高。这背后的根本原因是，充电桩必须得有车来才能够进行充电，用户充电的全过程也并不是一直以最大功率去充的，到后面的时间往往充的很慢。

虎嗅智库：从储能角度来看，换电站的数字化运营如何帮助储能效率提升？

从储能的角度去看，换电站可以利用峰谷价差，实现低充高放（换）。虽然浙江等地也有一些充电站配备储能设备，成本其实跟我们的换电站接近了，但充电时需从储能设备里面把电先放出来，然后再充给桩，这个过程增加了电量的损耗。对于换电站，是晚上充电时把电储存在电池里，到了白天直接换给用户，减少电量损耗。

虎嗅智库：在电网和电力调节中，换电站如何发挥作用？

沈斐：参与电网和电力调节也是换电站对体系化效率提升的一个表现。电网可以理解为是一个天平，一边是发电量，一边是用电量，这二者之间是需要随时平衡的，当很多充电用户同时使用时，这个天平的波动就会很厉害，当波动过大时电网就会崩溃，随着光伏和风力发电越来越多，发电端也开始波动。

这时换电站在这个电网体系里就相当于一个秤砣，对电网平衡进行调节，对于这种调节能力，电网是要额外付费的，目前这套机制在欧洲已经比较成熟了。在中国，我们在基础设施和技术上已经做好了准备，比如我们在浙江的120座电厂，已经通过虚拟电厂接入电网，接受电网调度。

虎嗅智库：相较于传统电力设备，换电站参与电网互动有什么难度，蔚来是如何解决的？

沈斐：传统的电力设备跟电网之间都有一套成熟的算法和机制，但我们面临的是分散在各地的新能源汽车用户车辆跟换电站之间的互动，如何把这些资源聚合起来去跟电网互动是我们面临的一个挑战。比如V2G放电，需要保证用户放完电之后，剩余电量能够支撑其回家，包括预约充电，需要通过测算保证用户能够在第二天早上充满电，这些都需要智能化的手段做支撑。

蔚来的应对方案是通过能源云的PowerEco系统，通过全栈智能化能力，承载全球车网互动业务，具体包括电力交易、虚拟电厂、能量微网、智能充电等能力。通过PowerEco系统对接各地电力交易市场，进行电价管理和电能量交易；通过虚拟电厂分布式调控负荷资源，实现电网需求响应和错峰充电；通过精细化的微网控制负载均衡，提高能量利用率；通过机器智能对电池充放电的行为进行决策，辅以电网互动的商业模式，为用户争取最大化的加电体验，比如职住地V2G，有序充电等。

组织、机制、工具和理念综合驱动，实现换电站数字化运营

虎嗅智库：围绕用户体验和体系化运营效率提升，对应的换电站数字化运营团队和组织流程是如何搭建的？

沈斐：围绕用户体验，换电流程可以分为发起换电-找站-到站-换电-结算离开等几个步骤，围绕这一流程搭建管理和运营的团队，总体可以看作三级架构，第一级是区域线，全国48个区域公司建有1700多个换电站，每个换电站设置一名站长，实行站长负责制；第二级是职能线，负责产品开发、电池管理技术支持，涉及每个站的结算还需要财务支持；第三级是业务线，因为换电站还有配套的充电桩及电池，涉及到充电桩及电池的运维，所以是换电业务线为主，同时需要充电业务线和电池业务线做辅助，它其实跟项目管理的机制是一样的。

围绕换电站体系化运营效率提升，主要是对换电站的建设和上线的流程，运维的流程等进行管理，我们也针对性的设置了组织架构。首先在每一个区域设置一个运营团队，直接面向用户；然后总部设置一个换电站的业务团队，总部运营团队对整个换电站的体验和效率负总责；最后配置一个职能化的团队，负责换电站的技术改造升级、产品开发、电池技术支持等等，形成一个三维矩阵。

虎嗅智库：换电站数字化建设和运营的成效如何，公司内部通过哪些指标对数字化成效进行量化和评估？

沈斐：客观的评价，就数字化本身的质量而言，蔚来能源围绕充换电搭建的这套数字化体系，无论是在公司内部还是在整个行业内都算做的最好的。但是如果拿这套体系的质量跟整个业务发展的需求对比，我认为中间还是有很大差距的。

首先，业务团队作为数字化的负责人，对于数据和智能化的重视程度还可以继续提高；其次，不管是业务团队还是数字化团队，都需强化对未来的前瞻性思考，比如换电站如何能够更好的参与电网调节，如何跟用户和车更好的联动等，仍有大量的工作需要去做；最后，对于整个流程管理，在关键触点是否都留下了数字化的足迹可以追溯，不断的完善，这些都是没有止境的。

虎嗅智库：从整个换电站数字化建设和运营的实际操作过程中，您可以总结出哪些难点和要点，是否可以分享下蔚来的经验？

沈斐：总的来看，整个换电站的数字化运营可以从三个层面去理解，第一个是建立统一的机制跟流程，包括运营-维护-检修-改造等等，第二个是数字化工具的应用，包括云平台、监控以及智能算法赋能等，第三个是需要确定经营的理念，比如站长负责制，每个站的站长就跟24小时便利店的老板一样，需要对用户的体验负责。

我们希望给到同行的借鉴是：业务端应担任数字化转型的主角，一定要懂数字化，且要有动力去用数字化工具，业务端提需求，数字化团队做开发，因为数字化团队对业务的理解有限，这是最关键的一点。核心是这个团队的一把手，比如说在能源这条业务线上，就要求我自己要懂数字化，不断学习研究。

大部分的企业，在数字化建设方面都是两层皮隔着的，业务端的人用传统的思维做业务，数字化团队手上有很多武器，但是不知道该如何给业务端的人使用。业务端的人不懂数字化，就会提一些很零碎的需求，导致数字化团队疲于奔命，解决的问题还很有限。但如果业务团队本身就很懂数字化，开始的时候就把我刚才所说的“上云-用数-赋智”这套体系框架做好，把设备资源、组织资源、用户资源全部连接到一起，然后大家一起日积月累的往里填内容，整个组织的数字化程度就会越来越高，效率也会越来越高。

还有一些战术层面和操作层面的问题，比如说怎样找到既懂业务又懂数字化的人才，如何让数字化的人更懂业务。针对这些问题，我们有很多日常的操作，比如进行人员轮岗交流，在搭建数字化业务流程时把两个团队的人捏到一起开会讨论，这种细节性的操作还有很多，他是一套复杂的管理流程体系。

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