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統(tǒng)一換電電池標準并非不可為

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年01月08日  

當前,由于政策的支持,換電模式站上風口。不過,換電模式要大發(fā)展,統(tǒng)一電池標準是一道必須邁過的坎。據(jù)悉,有關部門正在考慮制定換電電池外形尺寸、接口和協(xié)議的統(tǒng)一標準。但也有人對此持悲觀態(tài)度,認為公司技術路線不同、積極性不高等因素將制約換電標準統(tǒng)一,并以國家曾試圖制定統(tǒng)一的手機電池標準未能成功作為例證。筆者并不認同這一觀點。


雖然手機和電動汽車都要靠電能工作,都得有電池,但卻有很多不同,不能混為一談。首先,兩者的電池容量和價值懸殊,占整機成本比例迥異。手機電池容量一般不超過20Wh,僅占整機成本的1%~5%;而電動汽車電池容量動輒數(shù)十kWh,與手機電池相差上千倍,且電池占整車成本的20%~50%,車電分離可顯著降低購車費用。二是電池開發(fā)成本不同。手機電池定制比較容易,開發(fā)成本微乎其微;而專為一款車開發(fā)電池包要花費大量人力物力,涉及諸多部件的定制、開模和驗證的高昂費用,標準化后可節(jié)省大量成本。三是快充對電網(wǎng)的影響不可同日而語。手機充電功率一般只有5W~40W,而汽車快充目前最高功率已達250kW。四是使用場景和充電便利性有很大差異。有關消費者而言,手機往往是隨身攜帶,充電方便,而且還有充電寶可隨時解決外出時的補電需求;而續(xù)駛里程焦慮和補電耗時一直是純電動汽車的痛點,且充電地點受限、充電時間長。雖然電動汽車也有類似充電寶模式,如理想汽車采用的燃油增程器可謂隨車自用充電寶,以蔚來為代表的加電車可謂大號公用充電寶,但燃油發(fā)電不環(huán)保且效率低,只適合應急的加電車能耗數(shù)倍于普通燃油車,只有換電才能給用戶供應相當于燃油車加油的體驗。五是使用強度、壽命和質(zhì)保時間不同。手機使用頻次高、更新?lián)Q代快、平均使用壽命較短,我國三包法規(guī)定手機整機和電池的質(zhì)保期僅1年;而汽車是耐用消費品,使用壽命長,我國政策規(guī)定新能源汽車動力鋰離子電池質(zhì)保不得低于8年。六是電池共享的潛力不同,手機使用頻繁,電池難以共享;而私家車一天平均90%的時間是閑置的,車電分離可大幅提高電池利用率。


隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電動汽車用電在我國能源結(jié)構(gòu)中所占比重越來越大,標準化的動力鋰離子電池和換電站可以更好地發(fā)揮儲能用途,并利用可再生能源。由此可見,電動汽車換電標準化的意義和可行性遠非手機可比。事實上,行業(yè)內(nèi)已意識到車電分離和統(tǒng)一換電標準的重要性,包括一汽、上汽、東風、蔚來和寧德時代等在內(nèi)的20家公司簽署了旨在推動換電標準化的聯(lián)合聲明。


當然,車用動力鋰離子電池的外形尺寸、接口和協(xié)議的統(tǒng)一標準是一項艱巨的大工程,不過近來已經(jīng)取得實質(zhì)性進展,而且廣汽、北汽和長安的一些車型已經(jīng)率先實現(xiàn)共享換電站。更令人欣喜的是,日前國家能源局已公布了一批由蔚來等公司參與研究制定的換電行業(yè)標準,包括電動汽車快速更換電池箱通用要求和相關技術要求、純電動乘用車底盤式換系統(tǒng)通用技術要求等。據(jù)悉,該批次標準從立項至公布歷時超2年。這也為今后換電電池標準的統(tǒng)一增添了更多的可能性。


換電模式想要大面積推廣還有一個關鍵,那就是針對不同市場和使用場景尋求適合的模式。工信部已明確表示,支持各地創(chuàng)建車電分離模式發(fā)展試點,鼓勵公司根據(jù)使用場景研發(fā)換電模式車型。


實踐證明,現(xiàn)有的整車換電模式比較適合出租車等營運車輛,但有關私家車來說,整車換電模式的電池利用效率低,并不經(jīng)濟。其實,要想高效利用電池,可以在車輛閑置時把電池取下來供其他車共享。然而目前換電都要固定的專用設備,且卸除電池的車輛不能離開,若要實現(xiàn)更方便的共享,可將電池包一分為二,車上留一塊容量稍小的電池作為基礎配置,把平常用不到的容量放在另一塊電池共享出去,即使拆下大容量電池,車輛仍可正常使用。


有關大型車來說,同一個標準電池包能供應的續(xù)駛里程要遠低于小型車。對此,筆者建議可采取隨車基礎電池包+按需租用共享標準增程電池包方法,給大型車標配容量高的基礎電池包。這樣,不僅車輛總續(xù)駛里程沒有減少,還可以讓購車成本和使用成本大幅降低。增程電池包可以安裝在車內(nèi),也可以外掛,前者需統(tǒng)一尺寸,后者只需統(tǒng)一接口和通訊協(xié)議。在電池技術取得根本性突破之前,對純電動汽車C端市場和部分營運車來說,共享增程電池與充電結(jié)合是比整車換電更適合的續(xù)駛里程解決方法。


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