本发明公开了一种车辆换电站和换电方法，用于更换车辆上的电池包，包括换电通道、位于换电通道两侧的箱室、以及在各箱室中布置的堆垛机和多个电池充电架，所述充电架室具有面对换电通道的换电窗口，所述换电窗口上设有视觉识别系统，用于识别电池包的位置，所述堆垛机包括机架、行走组件、升降组件、货叉组件、以及旋转组件，其中所述货叉组件包括一对伸缩货叉和电池拆装结构，所述一对伸缩货叉安装在旋转组件上，能够随旋转组件水平旋转，所述一对伸缩货叉能够自换电窗口中伸出且其偏转角度能够根据所识别的电池包位置进行调节。本发明简化了车辆换电站结构，优化了换电设备的换电模式和换电流程，节省了成本。