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CAT蓄电池将电池即服务(BaaS)融入移动电气化:一项结构化综述与未来研究议程

来源:卡特蓄电池 发布时间:2026-04-07 09:25:38 点击:
电池即服务(Battery-as-a-Service, BaaS)已成为应对电动汽车普及关键障碍的变革性解决方案,这些障碍包括高昂的初始电池成本、电池退化风险以及充电限制。然而,现有关于BaaS的研究在技术、经济和政策领域仍呈碎片化状态,限制了对基于服务的电池模式如何在不同情境中运作和扩展的全面理解。本研究采用PRISMA协议和ADO-TCM(前因-决策-结果-理论-情境-方法)框架进行结构化文献综述,系统整合了BaaS相关文献。研究结果表明,BaaS的采用主要受电池成本动态变化、基础设施准备情况和监管支持三者的相互作用驱动。分析进一步表明,相较于传统的所有权模式,以服务为导向的模式(如电池租赁、换电及平台化生态系统)能够提升经济性、降低全生命周期成本并提高运营效率。此外,电池即服务(BaaS)通过集中式电池管理、梯次利用应用和资源回收优化,助力实现循环经济目标。尽管取得这些进展,本综述仍指出在消费者接纳行为、区域政策差异以及环境绩效指标整合等方面存在关键研究空白。通过将碎片化研究整合为统一分析框架,本研究深化了对BaaS作为可持续交通系统性创新的理解。研究结果为政策制定者和行业参与者设计可扩展、成本高效且环境可持续的电动汽车电池生态系统提供了可操作的见解。

引言

向低碳交通系统的转型加速了全球对电动汽车(EV)的关注,将其视为减少温室燃料费排放和城市空气污染的关键途径(IEA,2023;IPCC,2022)。尽管技术已取得重大进展,但电动汽车的大规模普及仍面临若干结构性障碍,包括高昂的初始购车成本、电池性能衰减问题、充电基础设施不足以及消费者的续航焦虑。在这些挑战中,电池所有权仍是电动汽车系统中最显著的成本驱动因素之一,通常占整车价格的30%至50%(Hui等,2022;Zhou等,2025)。这些障碍不仅影响消费者的接受度,还制约着电动出行系统的经济可行性与规模化潜力。最新研究进一步强调,在评估替代性电池模式时,生命周期成本动态分析具有关键意义。例如,生命周期成本分析表明,在较长持有周期内,可换电式电动汽车(BSEVs)能实现与纯电动汽车(BEVs)接近的成本持平,同时表现优于内燃机汽车(ICEVs)。在电池更换情景下,BSEVs展现出更强的经济竞争力,从成本劣势转为成本优势(Adu-Gyamfi等, 2025)。这些发现凸显了基于服务的电池模式在提升经济性和降低电动汽车采用财务壁垒方面的潜力。
为应对这些挑战,创新的商业模式应运而生,重新配置了电动汽车电池的所有权与管理方式。其中,电池即服务(BaaS)模式将电池所有权与车辆所有权分离,通过租赁、订阅或换电服务提供电池(Yang & Xianye, 2024; Jiang et al., 2024)。该模式通过解耦电池与车辆,降低了车辆前期购置成本,支持换电站实现快速电池更换,并有利于集中化的全生命周期管理。该模式提升了经济可及性,增强了运营效率,并促进了电池梯次利用、再制造及第二寿命应用等循环经济策略的实施(Gonzalez-Salazar et al., 2023; McCrossan & Shankaravelu, 2021)。
从交通政策视角来看,BaaS不仅是一项技术创新,更是移动能源系统中能源交付与治理方式的系统性变革。该模式重构了车辆制造商、电池供应商、基础设施运营商、能源公用事业企业和政策制定者等多方主体间的互动关系。多个地区政府已开始探索通过电池标准化、基础设施补贴和监管框架等政策工具来支持BaaS生态系统建设(Chauhan等,2026;Setiawan等,2023;Yang & Xianye,2024)。在中国和印度等国家,BaaS作为加速电动汽车普及同时降低消费者财务风险的机制,已获得政策层面的重点关注。
尽管学术界对电池即服务(BaaS)的关注度日益增长,但相关研究仍分散在交通运输系统、能源经济学、供应链管理和循环经济研究等多个学科领域。现有研究往往聚焦于特定方面,如基础设施优化、定价策略、生命周期管理或政策激励机制(Cao等,2021;Hui等,2022;Gonzalez-Salazar等,2023)。尽管这些研究提供了宝贵见解,但通常仅针对孤立维度展开分析,缺乏融合技术、经济与政策因素的整体视角。因此,现有文献难以就BaaS模式在不同情境下的演化路径及其对可持续交通转型的贡献提供系统性指导。
近期研究开始采用博弈论、生命周期评估及商业模式创新等多元化分析方法探索区块链即服务(BaaS)(Zhou et al., 2025; Toorajipour et al., 2022)。然而这些研究成果仍呈分散状态,未能对BaaS实施的驱动因素、战略决策与实施结果形成系统性认知。尤其值得注意的是,针对消费者采纳行为、区域政策差异及环境绩效指标的研究仍显不足。填补这些空白需要构建一个结构化、理论驱动的整合框架,融合多性向分析视角。
为满足这一需求,本研究围绕可持续交通系统中的电池即服务(Battery-as-a Service)展开结构化文献综述。采用ADO-TCM框架对文献进行组织与阐释,该框架可系统分析驱动BaaS采用的影响因素、塑造商业模式的战略决策,以及由此产生的经济、运营与可持续性效益。
具体而言,本研究致力于解答以下研究问题:
  • RQ1: What key antecedents, including technological, infrastructural, economic, and policy factors, drive the development and adoption of Battery-as-a-Service models?
  • RQ2: What strategic decisions and operational models characterize BaaS ecosystems across different stakeholders and mobility contexts?
  • RQ3: What outcomes and future research directions emerge from existing studies on BaaS with respect to sustainable mobility transitions and circular battery management?

本文通过回答这些问题作出三项主要贡献。首先,系统整合了目前分散的电池即服务(BaaS)研究文献,融合了来自交通政策、能源系统和循环经济研究的洞见。其次,构建了一个结构化分析框架,将技术创新、商业模式转型与影响BaaS采用的政策环境有机结合。第三,指出了关键研究空白与未来研究方向,可为政策制定者、行业利益相关方及学术研究者推进可持续电动交通系统发展提供参考依据。