作者:科信 来源:中国科协网 发布时间:2020/9/29 21:33:59
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从沉寂走向曙光
“换电”照亮新能源路标

 

近年来,我国新能源汽车发展迅猛,成为新能源汽车产销量最大的国家,但对于不少消费者来说,购车成本高、里程焦虑、充电焦虑仍横亘眼前。

随着“换电站”纳入新基建,新能源汽车“车电分离”模式开启政策“绿灯”,换电模式如何乘风破浪按下快进键成为热议的焦点。

9月27日,2020世界新能源汽车大会“换电技术创新与商业模式”线上云峰会召开。会议围绕换电技术的应用前景、标准问题及法律法规,结合实践探索解决方案及未来发展趋势。

中国汽车工业协会原常务副会长兼秘书长董扬在会上表示:“中国是电动汽车产销量、保有量最大的国家,已经形成最丰富的充换电模式。换电是重要的长久解决方案。

打破私桩“红线” 倒逼换电“登台”

据公安部2020年6月发布信息显示,我国电动汽车保有量417万辆,2020年8月,我国电动汽车产销量同比、环比双增长,达到10.9万辆。

此外,2019年12月工信部发布的《(新能源汽车产业发展规划(2021-2035年))》指出:到2025年,我国新能源汽车新车销售占比要达到25%,保有量达2000万辆,占比约5.6%。

中国电力企业联合会标准化管理中心主任刘永东表示:“发展新能源汽车是建立清洁低碳、安全高效能源新体系的重要措施,充电基础设施是新能源汽车推广应用的重要基础,是智能交通、智慧城市、智能电网的综合节点。”

“当前,公共领域汽车电动化进程还存在诸多阻碍。一是新能源汽车购置成本高,电池成本约占车价的40%左右;二是运营效率低,慢充时间长、占地面积大且严重影响车辆运营效率,而快充则导致电池严重衰减;三是电池老化易引发安全事故。” 北汽新能源汽车股份有限公司技术总监李玉军说,“换电技术为推动公共领域电动化转型提供了解决方案,并将迎来窗口期。”

对于消费者普遍存在的充电焦虑,奥动新能源汽车科技有限公司技术副总裁兰志波坦言:“当下,人们为了缓解充电焦虑便追求更长里程,实际上,这需要更多电池,意味着更高的成本和更长的充电时间,其本质是延长了面对充电问题的时间间隔而已。”

“当电池技术和性能无法满足用户期望,像快充等压迫性使用电池的方式便成为一个恶性循环,造成电池寿命缩短、安全隐患等各种问题。” 兰志波讲到,“相比之下,换电则像加油一样快速,形成了一种保护性使用电池的友好环境。与其改变电池,不如改变使用模式。”

除了对充电时长的焦虑,充电设施也成为消费者的“心结”。在兰志波看来,基于我国国情,私人充电桩未来在我国无法普及,这将成为新能源汽车规模化的一条市场“红线”。

兰志波解释道:“目前,我国缺乏私人充电桩条件的人群是主流,而选择公共充电桩违背出行即时性的需求,而且存在不确定性。而换电模式将彻底解决私人充电桩不足的市场‘红线’,车端‘充电+换电’的二用架构、服务端‘充电+换电’的服务体系可以满足所有用户的需求,既保护性使用电池,又能有效平衡规模化应用的各种问题。”

政策“搭台” “充换电”同台“唱戏”

据中国电动汽车百人会预测,到2030年中国电动车保有量有望突破8000万辆,占比17.5%。随着新能源汽车的强劲发展趋势,今年以来,工信部大力支持换电模式,鼓励“车电分离”,支持企业根据适用场景研发换电模式车型,并在北京、海南等地开展试点推广。

目前,我国已经建成世界最大规模的充换电设施网络。据中国充电联盟发布数据显示,截至2020年8月,公共充电桩保有量达到59.19万台,其中换电站462座。而在2015年,我国新能源汽车换电站还不到10座。

在董扬看来,换电模式不仅能降低购车成本,节约时间,提高安全性并延长电池寿命,还能利用峰谷优惠电价节约成本,催生电池梯次利用等新业态,节约土地,是电动汽车普及后重要的能源供给方式。“换电模式将成为中国对世界电动汽车发展的重大贡献。”

“‘车电分离’是一种商业方案,换电是最佳的支持平台。而电池即是新增的社会成本,更是新增的社会资源。” 李玉军表示,“换电耦合了快充与电池安全、快充与电池寿命、充电与电网平衡、充电与土地资源等各种矛盾。技术还无法解决的电池问题,可以通过‘换电+小功率充电’的服务方案来解决。”

自2012年起,北汽新能源汽车便开始“换电模式”的探索,“截至2020年8月,换电连接锁止系统已使用近四年,累计换电550多万次,改变了电动汽车电池寿命有限的公众印象。”李玉军说。

同样,近年来,蔚来汽车也在加紧布局“换电站”。“2020年,蔚来持续布局换电站151座,截至2020年9月,累计提供超过90万次换电服务。” 蔚来汽车副总裁沈斐表示,“‘车电分离’模式下,我们将不含电池的车卖给用户,电池卖给电池资产公司,用户买车后从资产公司租用电池,这样既降低了购车门槛,还可以根据需要租用不同容量的电池。”

对于用户担忧的换电安全问题,沈斐表示:“通过大数据显示,电池的提前预警率达95%,识别准确率达95%。实际上,换电让动力电池更安全、更灵活、更高效。”

新赛道起跑 标准“鸣枪”先行

近日,《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准通过审查,将为电动车换电行业的安全发展提供指导并作出相应规定,为车企在具体执行过程中指出了方向。

在刘永东看来,电池更换技术的推广应用高度依赖于标准化。“换电技术标准化有助于规范电动汽车与充电设备的接口及互操作,规定充电设备的产品质量及性能要求以保障充电安全,规定充电设施的推广建设与运行要求,开拓国际市场并引领技术发展,推动新产业新业态,规范行业科学发展,促进企业国际化。”

刘永东说:“目前,我国电池更换技术标准还不完善,一是电池更换技术标准集中在快换电池箱、电池系统接口、换电站和运行服务网络,且多适用于分箱式换电方式,而整体式换电标准多处于空白区域;二是对涉及电池互换性的电池机械结果、锁止机构、换电电控功能及通讯协议等方面规范较少;三是现有涉及的接口和通讯协议标准内容还处于基本架构、功能要求等方面,缺乏互换性的指标。”

对于下一步换电技术标准制定的重点,刘永东指出:“要重点完善锁止机构、水电连接器、快换装置对准技术、换电平台车辆定位技术、电池与换电站通信技术、换电电池安全监控标准、换电服务智能化标准等。”

此外,在刘永东看来,共享换电站可以降低车端的接口尺寸标准化难度,解决土地资源等问题。“电池更换产业的长远发展解决电池互换性问题,电池互换性标准可以从车端和站端等不同的技术路线探索和融合。统一电池互换性标准,需要企业间的真正协同,需要平衡技术进步和产业推动,既要促进产业发展,也不能妨碍技术进步。”·

“换电模式的推广需要政策支持和完整的产业生态,不仅需要成熟且相对集中的换电技术体系,还需要纳入到补贴政策中,给予用地保证,需要广泛的法律和政策支持。”董扬表示。

 
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