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新能源汽车不妨考虑下充换电合理结合

2019-08-07 16:21
来源: 智能旋律

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据中国汽车报报道,在我国新能源汽车发展的道路上,对于能源供给,一直存在着充电和换电之争。尽管充电模式已成主流,但换电模式并未退出市场,近日北汽新能源、蔚来、威马等都推出换电服务,换电再成热点。其实,充换电模式可以共生共存,在国家发改委等三部委共同印发的《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》中,就提到“推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式”、“鼓励企业研制充换电结合、电池配置灵活、续驶里程长短兼顾的新能源汽车产品”。对此,笔者想重点谈谈如何更合理有效地进行充换电结合。

电动车用户都希望能更便捷、快速地为车辆补充能量,但当前单一的充电和换电模式因各自的局限性,难以满足消费者需求,所以充换电结合成为一个合适的选项。通常人们想到的充换电结合是在同一辆车的使用中有时充电有时换电,但其实还有一种充换电的结合,即部分充电+部分换电。如果加以合理设计,或许可以更充分地发挥充电和换电各自的优势。

当前,新能源汽车市场主流是充电模式,但充电时间长是不争的事实。换电速度快,且对电网更友好、有利于延长电池使用寿命,但换电站投资大、占地多、网点分布少,很多换电站只能满足某家厂商个别车型的需求,所以在和充电的较量中暂落下风。近些年,由于国家补贴向长续驶里程和高能量密度电池倾斜,为了多拿补贴,有的车企按照车型量身定做电池,最大限度地利用底盘和车内空间,不利于电池标准化,也不利于换电的发展。随着财政补贴即将退出,国家政策的适时调整,换电模式有望迎来发展新契机。

要推广换电模式,需解决的最大问题就是电池的通用性,即要统一电池标准。虽然统一标准有利于行业发展,但当前各车企车辆底盘和电池结构设计各不相同、复杂多样,由于种种原因,这项工作一直难以推进。很多年前相关部门曾经试图统一手机的电池标准,但最终不了了之,可以想见要统一纯电动车的电池标准比目前已经实现的统一充电接口标准的难度要大很多。不过,这一工作有可能取得突破,近日工信部装备司召集了部分应用换电模式的企业进行研讨,讨论了未来车电分离法规、电池标准统一趋势等相关内容。

笔者认为,不同级别的车型想要通用电池,需按照小型车能装的最大尺寸设计标准电池,否则至少要设计两三种以上的电池尺寸标准。相应的,换电站如果配备多种规格电池、兼容多种尺寸,就意味着换电和存储设备的投资、技术难度都大大提高。为满足中大型车的续驶里程,可以将电池一分为二,也就是用两块较小的电池取代一块大电池。其中一块电池是相对固定的标配,另一块则是选配的可更换标准电池。新车出厂时可标配一块200公里左右续驶里程的电池以应付日常通勤,用户如偶尔跑长途或来不及充电可临时租赁一块电池用于增程。如此部分充电+部分换电相结合,总的续驶里程基本没有减少,用户还可以灵活选配电池容量和续驶里程。

出租车和网约车作为经营用车,使用强度大,并追求长续驶里程,一天要换2~3次电池,更易推广换电模式。而私家车仅用于日常通勤的话往往几天才需换一次电,占用电池时间长且周转慢,用户买车带电池的话也不会轻易更换电池,所以目前的整组换电模式很难吸引私家车主。从大多数私家车主的综合使用成本角度考虑,车辆出厂时配备可以满足日常通勤的常备电池是最方便和经济的。

在这种新的充换电模式中,常备电池由车企提供,是用户购车时包含的标配电池;而标准换电电池则由共享电池运营商提供。在日常使用中,车主以使用常备电池充换电为主,长距离出行时可租赁标准换电电池用作增程,因而共享电池有其潜在需求。私家车主虽然不会频繁地租赁电池,但租赁时往往是集中使用,跑完长途后马上归还,能有效提高周转率。采用共享第二块电池的方式,可以降低一半的电池成本。对于用户来说,可不被出厂的车辆续驶里程所局限,而是根据使用需求临时租用电池增加续驶里程,从而缓解里程焦虑,同时降低车辆购买和使用成本。此外,因电池使用效率大幅提高,同样的电池产能可满足更多数量的电动车装机需求,减少对优质电芯以及上游材料和矿产的需求,节约社会资源。相比整体式底盘换电,这种方式可以利用更多的车内空间,使总电池容量更大、续驶里程更长,从而实现1+1>2的效果。

至于共享汽车备用电池的形式,既可内置,也可外挂。前者需要电池外形和接口等完全统一;后者只需统一接口及数据通讯协议就可以快捷补电,而且后者更灵活机动,它可以是无动力的电池拖车,也可以是无人驾驶的自动小车,未来应用高等级无人驾驶技术的共享移动电池车最终将实现随时随地为用户补电,用户无需专门开车去换电站。值得一提的是,共享移动电池车可以使用绿色再生能源,对二次能源丰富的中西部地区来说尤其适合。除了乘用车,商用车也可以共享增程电池,例如重型卡车可以采用多个标准电池模块接力的形式,从而减轻车辆自重,降低能耗,降低购置和运营成本。当然,以上两种换电方式也可结合,如一辆车采用一组常备电池+一组车内共享增程电池+一组外挂移动共享增程电池。

笔者认为,随着电动汽车的发展,未来共享电池会有很大的市场潜力,AI和大数据的应用将有效提高共享电池的使用效率和方便性。当然,实现这一目标的前提还需行业积极促成共享电池标准的统一。

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