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换电模式大有可为

2020-07-17 浏览次数:2,112 次 盖世汽车

7月8日,工信部装备工业一司召开新能源汽车换电模式推广应用座谈会,听取地方政府部门、行业机构、整车及产业链相关企业对推动换电模式发展的政策建议,研讨换电模式推广应用中存在的主要问题和困难。中国汽车工业协会、北汽集团、蔚来汽车、吉利集团、广汽集团、东风汽车、长安汽车、宁德时代、奥动等单位都参加了这次会议。虽然会议内容目前尚未公布,但政府对于这一领域的关注本身就是一项利好消息。

政策,电池

对于换电技术来说,2020年是利好政策不断的机遇之年。在新能源补贴政策退坡的大趋势下,换电技术这个正在成长的幼苗受到了政策的格外优待。

政策的利好,让换电市场持续升温。

政策东风吹不停

今年的两会《政府工作报告》提出重点支持“两新一重”建设,指出“加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用,建设数据中心,增加充电桩、换电站等设施,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级”。5月25日,工信部部长苗圩在两会“部长通道”回答记者提问时表示,将继续加大充换电基础设施建设,并鼓励各类充换电设施实现互联互通。

在两会《政府工作报告》发布之前,4月23日发布的新版新能源汽车补贴政策也给换电车型免了门槛,指出“新能源乘用车补贴前售价须在30万元以下(含30万元),换电模式车辆除外”。

图片来源:蔚来官方公众号

国家对换电模式的认可,会鼓励更多企业入局换电模式的研发,这不仅会加速换电技术路线在国内的落地推广和实施,更有助于推动换电标准化和电池包标准化。中国电力企业联合会标准化中心主任刘永东说:“经历了数年的发展,换电模式终于得到了政策上的明确支持,这是一个很好的契机和关键点。换电相关的企业都希望能够抓住这个机会,将换电模式进行产业化推广。”

据蔚来汽车表示,利好政策发布后,蔚来将以此为契机,于2020年内在全国新建50座换电站,同时进一步为用户提供多样化的续航升级服务。依靠换电架构的技术优势,蔚来希望通过BaaS(Battery as a Service)项目降低消费者的出行购买门槛,让用户享受持续升级的电池和更好的电动汽车补能体验,该计划预计今年下半年正式推出。蔚来电源管理副总裁沈斐表示:“蔚来将根据国家政策加快制定BaaS的相关产品和服务解决方案,实现真正的车电分离。”

同时,新入局者不断。5月10日,上汽荣威发布高端新能源车R标时,表示将实现“可充、可换、可升级”的动力电池架构。更早的一段时间,吉利在4月份注册了新商标“易易换电”。吉利对盖世汽车表示,受国家政策引导,市场消费者需求激励,以及吉利新能源战略整体布局影响,吉利选择开拓换电技术研发、运营及相关业务:“中央政策的支持必然会刺激行业发展,相应的地方政府配套扶持政策也会引来更多参与者加入。”

换电技术优势多

一直以来,以色列BetterPlace被认为是换电模式的首位尝试者。事实上,据奥动新能源科技有限公司高级副总裁杨烨反映,奥动电巴早在2001年就开始了换电模式的研发。可以说,中国企业对这一领域的专注,推动了换电模式技术的发展。

换电模式究竟拥有什么样的魔力,吸引众多企业对这一领域持续投入呢?

与充电模式相比,换电模式在安全性保障、充电时间缩短方面有明显优势。

2011年到2019年新能源汽车事故调查数据显示,因热失控导致的动力电池出现安全问题的比例超过了50%。事实上,对车企而言,新能源汽车的安全隐患已经成为制约其未来发展的短板。

政策,电池

奥动换电站 图片来源:奥动官方公众号

相比于传统的充电模式,换电电池由于统一管理,以小功率、恒温恒压状态下充电,因而能够有效地降低电池自燃的概率。中国电动汽车充电基础设施促进联盟秘书长许艳华在接受盖世汽车采访时表示:“换电实际上是换充,即换电站要有一定比例的备用电池,这些电池在换电站的充电电池箱中以0.3-0.5C的倍率、恒温恒压状态下充电,不会出现过充现象、以及促发电池热失控情况发生,且对电池循环寿命没有影响。”

此外,换电站还可以对每次换电的电池进行“体检”,将电池隐患防患于未然。杨烨表示:“针对换电站的电池,换电站的设备会调用电池包里的BMS数据,及早的发现电池隐患。每次换电就像一次体检。” 许艳华说,据统计,到目前为止,没有一例换电车辆发生安全事故。

与充电模式相比,换电模式耗时短是其显而易见的优势。在以往的经验中,换电站为新能源车完成补电所花费的时间为三分钟,随着技术的迭代,换电所花的时间正在大幅缩短。据介绍,奥动推出的4.0换电站,仅用20秒就可以完成对新能源车的补电任务,高效程度可见一斑。

此外,换电模式还可以实现车电分离,在电池升级、降低购车门槛、延长电池寿命等方面大有裨益。

首先车电分离给用户提供了升级电池的可能。许艳华解释道:“通过设定不同带电量的标准电池箱,用户可根据日常行驶里程来选择不同带电量的电池箱,可提高能效。”

目前蔚来已经推出了70度电和84度电两种规格电池,用户可以选择升级。升级过程通过一次换电就能完成,十分便捷。蔚来表示,100度电的电池也将于今年交付,这款电池同样可以通过换电,装备到每一位蔚来用户的车辆上。

政策,电池

蔚来换电站 图片来源:蔚来官方公众号

其次,换电模式还可以降低用户购车门槛。刘永东表示:“换电模式会给电动汽车带来商业模式的变化。通过换电模式实现车电分离,可以降低电动汽车的购入成本。”

最后,刘永东还指出,通过(换电站)整站功率动态分配功能,在云计算系统的调度下,在换电订单空闲期,系统自动采用涓流慢充,有利于延长电池寿命。杨烨在接受采访时也提到,小功率慢充,使得电池能够支持车辆行驶60万公里。

通过换电,消费者可以最快速享受到电池技术发展的红利,从本质上解决了电池衰减的问题。在换电体系下产生的二手电池都会有专门数据记录,这就为废旧动力电池回收提供了解决办法。

瓶颈正在突破

在过去,换电站建站成本高、占地面积大、换电标准难统一等缺陷,阻碍着这一补电模式的推广。在政策东风到来之前,换电模式的先行者们一直在通过技术更新,试图突破换电模式的瓶颈,并且取得了一定的成果。

据奥动介绍,经过技术的迭代,换电站占地面积已经由从前的150平米降到了70平米;换电时间由3分钟降到20秒。在换电站成本方面,由于换电站利用率高,所以这种补电模式属于可盈利的范围内。杨烨说:“奥动运营的换电站,利用率均是很高的。以广州为例,单站一天能换300次以上,这意味着单站能服务120到150台出租车。盈利是没有问题的。”

换电模式在to B领域的良好表现为其以后向个人用户的推广创造了条件。

杨烨说:“to B和 to C都是奥动的目标市场。我们在to B市场,给用户较好的服务体验的同时,建设基础的换电站服务网络。然后,再通过车电分离、电池租赁的方案,将to C的用户引入到换电站网络。对于市场的选择不存在技术问题,而是经营策略的选择。”

政策,电池

图片来源:奥动官方公众号

政策的利好加上技术的推进,加快了换电模式的推广速度。但这种补电模式想要实现更大规模的发展,换电标准的统一是绕不过的话题。刘永东指出,标准化是换电产业化推广的基础。要想产业化推广,就必须标准化,否则行业无法规模发展。

据他介绍,电动汽车充电设施标准化技术委员会自2011年开始就一直致力于换电模式标准体系建设。针对换电所涉及到的特殊标准,如电池类的相关标准,车与电池、电池与连接器之间的接口、锁止、通讯协议等以及电池更换设备的标准,已经有了相关的国家或行业标准,但并不是有了标准就能解决换电规模化推广的问题。现在已经发布的关键接口等相关标准,还是从原则性要求、通用性要求方面着手,对于具体的技术细节并没有进行明确规定。在技术发展过程中,行业很难在技术路线上达成一致。

以电池标准为例,由于当前企业技术路线不同,电池技术依然在发展中,不能为了标准的统一而限制技术的发展。

据刘永东介绍,进行电池规格的统一主要是为了解决互换性问题,希望电池在不同的地方能够更好地进行更换。为了实现换电的产业化和标准化,行业尝试另一种思路,从车端的标准化转变为换电站的标准化,期望未来同一个换电站可以同时为不同企业提供换电服务,这被称之为共享换电。

“因为换电站设备、传输的标准化相对容易实现,行业期望通过共享换电的方式来解决换电接口、协议难以统一的问题,借此推动换电模式的产业化发展。”刘永东说:“要实现共享换电,首先要梳理出换电的通用步骤,也就是换电的技术路线,这一点是相对容易统一的;其次是对每一步骤中的具体技术路线允许有在一定范围内有差异,从实际情况看差异也不会太多。”刘永东提到,共享换电自2018年开始在镇江开始尝试,计划在2020年能够初步建立共享换电的标准体系和关键技术点,然后通过实践来对标准进行完善。

政策,电池

图片来源:北汽新能源官网

为了解决换电标准化的问题,专注于换电模式的企业也在做出自己的努力。目前奥动已经实现企业内部换电站标准化,与奥动合作开发的换电车型,均能在奥动的换电站进行换电。蔚来表示参与制订了17项国家级换电标准,并表示愿意与合作伙伴一起开拓换电的道路。

在判断换电模式的发展前景时,吉利表示,依托于换电技术路径的新能源汽车,想要取得持续发展,无论是车企、充换电企业或是生态内的其他玩家,在生态初建的时候更需要合作和共赢。

任何新生事物都是在曲折中前进的。新能源车能够取得如今的发展成绩,也是政府政策的帮扶与企业技术不断升级共同作用的结果。如今,换电模式有了政策的帮扶,在车企、动力电池供应商、换电站运营商共同努力之下,成为市场新宠,大有可能。

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