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换电模式如何应对安全、成本瓶颈?

日期:2016-08-30    来源:新能源汽车新闻EV

国际充换电网

2016
08/30
08:49
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关键词: 充换电模式 纯电动出租车 充换电站

经历过多年的发展停滞,新能源汽车的换电模式似乎要有“卷土重来”之势。作为这一技术路线的支持者之一,奥动新能源汽车科技有限公司(简称:奥动)携手上海电巴新能源科技有限公司(简称:电巴)与北汽就换电版电动出租车EU220展开合作,并计划三年内在北京建设500个换电站,可谓志在必行。如此来看,对于此前业内时常讨论的安全性、建站成本,以及电池与车身之间标准匹配等问题,想必奥动已经有所准备。

对此,记者对奥动新能源汽车换电项目的两位负责人贺宏胜、覃思进行了专访,以进一步了解奥动的换电之路。

汽车换电缘何重启?

谈及新能源汽车的换电模式,就不得不想起五年前这一技术被业界广为推赞时的情景。由于能够在短时间内完成新能源汽车的电量补给,在当时,换电模式一度成为多家充电服务运营商的战略核心,与充电模式的斗争也是愈演激烈。然而,维持了近两年的资金投入后,市场响应却迟迟不见高涨,大多数换电站从此走向荒废,为了降低损失,相关企业不得不宣布中止对汽车换电技术的研发推广。而后来,伴随着业内的争议,以及充电桩产业的壮大,换电模式渐渐淡出了新能源市场……

回望这段历史,覃思也是深表遗憾,“在当时,无论是新能源汽车相关的政策,还是市场的普及速度,都不足以支撑换电模式正常的运转下去,消费者认知程度低、电动车型保有量不高,也是换电站无人问津的根本原因。”他认为,而目前,新能源汽车换电模式迎来了最佳发展时机。

此前,北京市发改委发布《北京市电动汽车充电基础设施专项规划(2016-2020年)》,提出到2020年力争实现出租车全部电动化。而这种趋势,也为换电模式带来了快速发展的机会,“电动出租车的日均行驶里程比较高,平均每天至少要充一次电,而充电所耗费的时间将会直接影响出租车司机的收入水平,换电刚好解决了出租车快速补电的需求。”覃思表示,奥动前期主打的就是电动出租车市场,并以此开辟出一条适合新能源汽车产业发展的换电模式。

实际上,近两年来,汽车换电已经显现出复燃的趋势,多家企业纷纷宣布重启新能源汽车换电模式战略规划,业内也逐渐认可并接受这条路线的可行之处。而作为一为早在2000年就曾尝试“车电分离、分箱快换”模式的先行者,电巴早已在换电之路上耕耘多时,相比于五年前,相关技术的储备也更加充足。

电池-汽车如何匹配?

记者了解到,新能源汽车换电主要涉及四个关键技术,定位、锁止、紧固、连接。其中,定位功能能够帮助换电设备精准地确定电池的位置;锁止技术能够通过换电设备与电池箱之间的通信,使得电池在更换过程中被牢牢锁紧,并在适当的位置被放下;而紧固则是保证电池能够更稳定地搭载在汽车上;连接技术,保证了电池与电控系统、充电设备之间电气连接的稳定性,通过对BMS系统的优化,提高电池在充放电时的主动平衡能力。

这四项技术也成为换电模式中实现电池、汽车互相识别匹配,以及保证电池安全、精准更换的关键。“目前,在换电设备、电池,以及换电车型之间已经形成了技术标准,北京博大路换电站也已经投入运营。”覃思表示,从运营情况来看,错误率、故障率几乎为零,电池在拆卸、更换的过程中表现得十分安全、稳定。

如何玩转换电模式?

一个换电站能够服务多少辆电动汽车?每个站需要储备多少块电池?换电站对于电网是否产生影响?……对于实际的运营,记者心中早已产生不少疑问。

贺宏胜告诉记者,“奥动所投建的换电站,能够在5-6分钟完成对一辆电动汽车的电池更换,这个时间也包括了汽车进站和驶离的过程。”以此来看,如果换电站一天24小时不停工作,最多能够完成近300次的电池更换。贺宏胜还补充说,“目前,北京博大路换电站已经投入运营,从实际的状况来看,北京市电动出租车的每日行驶里程最高可达500km,大约需要更换2.5次的电池。而每个换电站300次的电池更换能力,完全能够满足100辆电动出租车的换电需求。”

贺宏胜还说道,“而服务100辆电动汽车,只需要每个换电站最多储备24块电池。”可以看出,奥动对于换电车辆与储备电池的数量比设定为1:1.24,并没有达到此前业内讨论的1:1.5的比例。记者得知,达到如此水平,得益于换电站对电池充电速度的把控。贺宏胜接着解释说,“目前,换电站能够以0.5C(指电池充放电倍率)的速度对电池进行充电,大约2个小时就能把电池的电量充满,以5分钟换一次电来计算,2个小时最多需要24块电池即可。”而这也降低了对于前期投资成本的预算,据他介绍,每个换电站的成本大约在700万元左右,要低于同规模充电场站的建设费用。

其实,贺宏胜对于换电站服务能力的预期,完全是建立在换电站满负荷运转的理想条件下,而在实际运营中,消费者的换电需求并非那么高。对此,覃思表示赞同,“尤其是在推广初期,具有换电条件的车型并没有完全普及,因此,电池的前期储备量会相对较少。不过,“为了应对供不应求的情况,我们还会引入物流车以随时协调换电站之间的电池数量。”他补充说。

在谈及换电站对于电网的影响,贺宏胜表示,经初步估算,一个换电站的总峰值功率大约为200kW,而每个充电设备的功率也在20kW左右,仍然属于慢充的范畴,因此,对于电网的要求并不高。

“车电分离、销换一体”之路

在记者看来,仅靠营运车辆来推动换电模式的普及,还远远不够,努力打开私家车市场,才能使其规模迅速扩大。对此,贺宏胜表示认可,随着标准体系的不断优化,未来还会融入更多的具有换电功能的电动车型,不只有EU220一款。“在汽车换电的发展上,私家车市场是必经之路。”覃思也坦言,目前换电站的普及程度还尚不足以满足私家车的换电需求,最少要建成100个站点之后,才会尝试私家车市场。

其实,对于未来私家车换电的运营模式上,奥动早有考虑,对此,覃思还特别向记者强调了“车电分离、销换一体”这一概念。他解释道,电池并不参与汽车的销售过程,也就是说,未来卖给消费者带有换电功能的车型,并不包含电池,而电池则是进入一个共享平台,消费者通过与运营商签订协议,来享有对电池的使用权。

“这种模式,一方面消费者不需要为电池的成本买单,继而减低购车费用,只需要支付类似于入网费的费用,以及后期电池更换时所产生的服务费,便能够享受全车生命周期的电池使用服务。”贺宏胜接着说,另一方面,换电站能够更好地对电池的寿命、健康状态进行监控,一旦出现故障或者寿命衰减,便可以及时进行修理,甚至将其替换掉,与此同时,也便于换电站对动力电池进行回收利用。他还告诉记者,服务费可能会略高于充电桩充电时所支付的费用,但一定比燃油车加油更加划算。“未来还会尝试更多形式的付费方式,比如将入网费及换电服务费打包形成套餐,按换电次数来收取费用。”贺宏胜还说道。

根据奥动的规划,今年内将在北京至少完成50个换电站的建设工作,并计划三年内建设并投入运营500个换电站。“在这些换电站中,会有部分站点发展成直营店,不仅提供换电服务,还会在此进行车辆的销售。”覃思还告诉记者,通过合作,未来我们还会专门订制具有换电功能的车型,并完全交由自己销售。

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