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換電在純電動(dòng)汽車補(bǔ)能領(lǐng)域?yàn)槭裁词莿傂?/h1>

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)歷時(shí)4個(gè)多月,電動(dòng)乘用車共享?yè)Q電站建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)終于在近日由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布。自8月17日征求意見(jiàn)稿發(fā)布后,乘用車共享?yè)Q電站建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、蔚來(lái)汽車、廣汽集團(tuán)、北汽新能源、協(xié)鑫集團(tuán)、奧動(dòng)新能源等多家企業(yè)深度參與,對(duì)換電技術(shù)路線、數(shù)據(jù)安全、充電設(shè)備、通訊協(xié)議、換電站規(guī)劃布局等多個(gè)方面進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化制定。

在小編查看標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)細(xì)節(jié)時(shí)了解到,該標(biāo)準(zhǔn)屬于團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),即由團(tuán)體按照?qǐng)F(tuán)體確立的標(biāo)準(zhǔn)制訂程序自主制訂發(fā)布,由社會(huì)自愿采用的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,其中對(duì)于團(tuán)體是有一定要求的,比如這次的《電動(dòng)乘用車共享?yè)Q電站建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》就由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布。

同時(shí),這次標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布并不是意味著未來(lái)會(huì)統(tǒng)一換電技術(shù),“共享?yè)Q電站”中的“共享”,是指單個(gè)換電站中可以集成不同品牌、不同車型的多種換電需求,將原本分散的各類換電站進(jìn)行整合。這對(duì)于目前市場(chǎng)上換電車型的推廣,無(wú)疑是一支強(qiáng)心針。

換電為什么是剛需?

在純電動(dòng)汽車補(bǔ)能領(lǐng)域中,為了緩解續(xù)航焦慮,目前業(yè)界有兩條路線,一是高壓直流快充,二是換電。

快充是目前大部分電動(dòng)車企所選擇的路線。從國(guó)家電網(wǎng)目前提供的充電樁來(lái)看,目前銷售的電動(dòng)車大部分適配于充電樁的快充規(guī)格,比如20kW@380V、60kW@500V、120kW@500V等等。

當(dāng)然,不少?gòu)S家也推出了專屬旗下車型的更高級(jí)別快充樁,比如在國(guó)內(nèi)有特斯拉250kW超充、小鵬的180kW超充等等。而今年下半年,多家車企也公布了800V的車輛平臺(tái),充電功率最高可達(dá)480kW,理論上可以做到充電5分鐘續(xù)航200公里,已經(jīng)開(kāi)始接近汽油車的補(bǔ)能所需時(shí)間。

不過(guò)實(shí)際上,超充樁遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有普及,甚至充電樁的建設(shè)速度開(kāi)始逐漸跟不上新能源車市場(chǎng)的增速。

中國(guó)充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,從2020年12月到2021年11月,全國(guó)月均新增公共類充電樁3.3萬(wàn)個(gè)。然而,這個(gè)數(shù)據(jù)與新能源車市場(chǎng)170%的增長(zhǎng)速度相比,差距依然不小。中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)也顯示,目前按照公共充電樁的數(shù)量統(tǒng)計(jì),車樁比例為6.49:1,即平均1個(gè)充電樁,要服務(wù)6到7輛新能源汽車??紤]到充電所需的時(shí)間,充電樁的數(shù)量顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

另一方面,充電樁無(wú)論是在公共場(chǎng)所還是在小區(qū)車位,都面臨安裝難的問(wèn)題。其中最大的原因是區(qū)域電力設(shè)計(jì)負(fù)荷都是有限額的,在設(shè)計(jì)之初沒(méi)有考慮到充電樁的對(duì)電力的巨大需求。如果要找電力部門申請(qǐng)擴(kuò)容,在時(shí)間以及金錢上所花費(fèi)的成本可能難以承受,這也是目前超充樁難以普及的重要原因。

即使解決以上問(wèn)題,超充樁可以普及,但補(bǔ)能速度依然是一個(gè)硬傷,即使是未來(lái)的480kW快充,補(bǔ)能速度仍不及傳統(tǒng)燃油車加油的方式。而換電,就是目前電池技術(shù)、電力基建情況下,電動(dòng)汽車補(bǔ)能的最快方式。

首先是補(bǔ)能速度上,以目前市面上唯一面向消費(fèi)者大規(guī)模布局換電站的蔚來(lái)汽車為例,目前蔚來(lái)二代換電站已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)5分鐘以內(nèi)完成換電,這個(gè)速度與目前加油站的加油全流程時(shí)間已經(jīng)相當(dāng)接近;且單個(gè)換電站,單日服務(wù)能力可以達(dá)到312次。

除了補(bǔ)能速度之外,換電站模式,從另一個(gè)角度看其實(shí)是變相的儲(chǔ)能設(shè)備。換電站中普遍會(huì)存放多個(gè)電池組,接入電網(wǎng)中可以實(shí)現(xiàn)部分儲(chǔ)能作用,起到削峰填谷,以及高功率、高效率、高利用率能源交互的作用。未來(lái)?yè)Q電站還可以加入光伏發(fā)電,以及電池生命周期健康管理等功能,形成光儲(chǔ)換一體化的模式。

換電站的困局

其實(shí)早在去年,《政府工作報(bào)告》中首次將換電站納入新基建基礎(chǔ)設(shè)施的范圍內(nèi),從政策方面開(kāi)始鼓勵(lì)開(kāi)展換電模式的應(yīng)用。從目前的各大車企布局來(lái)看,蔚來(lái)汽車、北汽新能源、上汽集團(tuán)、吉利汽車、廣汽集團(tuán)都推出了換電車型。不過(guò)已經(jīng)落地的只有蔚來(lái)、北汽和上汽,除蔚來(lái)汽車外,其他車企布局的都是to B運(yùn)營(yíng)車輛方面的業(yè)務(wù)。

先不說(shuō)換電模式用于運(yùn)營(yíng)車輛還是用于私家車,由于車輛平臺(tái)不同,各家主機(jī)廠的換電車型技術(shù)以及電池包必然存在差異。舉個(gè)例子,蔚來(lái)的電池包鎖止機(jī)構(gòu)是采用螺栓式,而北汽新能源采用的是卡扣式,這是完全不同的兩種技術(shù)。

如果各大主機(jī)廠各自為政,各家車型只能通過(guò)獨(dú)占的換電站來(lái)進(jìn)行換電,這樣會(huì)造成2個(gè)問(wèn)題。一是布局覆蓋全國(guó)的換電站所需成本龐大,不可能一家企業(yè)可以完全承擔(dān),最終造成不同區(qū)域用戶體驗(yàn)割裂;二是換電站的潛力不能完全發(fā)揮,畢竟占地面積不小的換電站只能服務(wù)單品牌車型,顯然造成資源浪費(fèi)。

事實(shí)上,蔚來(lái)的換電技術(shù)是面向全行業(yè)開(kāi)放的。作為一直推動(dòng)換電技術(shù)的整機(jī)廠商,在經(jīng)過(guò)了幾年的發(fā)展,目前為止蔚來(lái)已經(jīng)在全國(guó)落地了733座換電站,并與中石化、中石油、殼牌集團(tuán)等傳統(tǒng)能源巨頭合作建設(shè)換電站。

但作為商業(yè)公司,在使用其他公司開(kāi)放技術(shù)的同時(shí),會(huì)有更多商業(yè)上的顧慮,這也是為什么現(xiàn)在各家整機(jī)廠所使用的換電技術(shù)都會(huì)有獨(dú)家專利,或是走與其他廠商不同的技術(shù)路線。同時(shí)由于各家廠商的汽車平臺(tái)各有特點(diǎn),想要有一個(gè)統(tǒng)一的換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。

換電站模式破局,上下游企業(yè)還需努力

綜上所述,你可能就會(huì)理解為什么文章開(kāi)始提到的標(biāo)準(zhǔn)中,在換電站前加上“共享”二字。在《電動(dòng)乘用車共享?yè)Q電站建設(shè)規(guī)范第 6 部分:換電機(jī)構(gòu)技術(shù)要求》中,小編就發(fā)現(xiàn)在這份標(biāo)準(zhǔn)中其實(shí)是對(duì)不同技術(shù)路線的換電方案作出了規(guī)范要求,比如卡扣式鎖止機(jī)構(gòu)車輛換電耐久壽命至少滿足8000次換電要求,螺栓式要至少滿足3000次換電要求,但并沒(méi)有限制不同換電技術(shù)路線的發(fā)展。

所以,這份標(biāo)準(zhǔn)提出的目的,變相是指出了換電模式的另外一條路線:兼容。通過(guò)第三方運(yùn)營(yíng)商,建設(shè)能夠兼容不同換電車型需求的換電站,將原本分散獨(dú)立的換電站整合。也就是通過(guò)兼容不同車型,將單個(gè)換電站利用率大幅提高。

截至今年11月,目前國(guó)內(nèi)最大的第三方換電站運(yùn)營(yíng)商奧動(dòng)新能源,也已經(jīng)有超過(guò)500座換電站,并與多家主流車企合作開(kāi)發(fā)換電車型,這也是他們實(shí)現(xiàn)換電站共享的方式。

參考中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的規(guī)劃,第一階段和第二階段是通過(guò)部分共享,比如車輛識(shí)別系統(tǒng)、基礎(chǔ)換電設(shè)施建設(shè)、通訊協(xié)議、電連接器等。最后階段是希望實(shí)現(xiàn)電池包、電池模塊的完全共享。

在共享?yè)Q電站建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中,寧德時(shí)代、欣旺達(dá)等電池供應(yīng)商的參與,或許是未來(lái)統(tǒng)一電池模塊的強(qiáng)大推動(dòng)力。對(duì)于供應(yīng)鏈而言,從連接器、通訊協(xié)議、換電機(jī)構(gòu)等方面,需要有更多的企業(yè)參與,聯(lián)合電池供應(yīng)商、整機(jī)廠商打造電池模塊的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),最終才有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的“共享?yè)Q電”。

原文標(biāo)題:新能源換電模式破局新出路?共享?yè)Q電站規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)出爐!

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審核編輯:彭菁
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