統一換電電池標準並非不可爲

統一換電電池標準並非不可爲

當前,由於政策的支持,換電模式站上風口。不過,換電模式要大發展,統一電池標準是一道必須邁過的坎。據悉,有關部門正在考慮制定換電電池外形尺寸、接口和協議的統一標準。但也有人對此持悲觀態度,認爲企業技術路線不同、積極性不高等因素將制約換電標準統一,並以國家曾試圖制定統一的手機電池標準未能成功作爲例證。筆者並不認同這一觀點。

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雖然手機和電動汽車都需要靠電能工作,都得有電池,但卻有很多不同,不能混爲一談。首先,兩者的電池容量和價值懸殊,佔整機成本比例迥異。手機電池容量一般不超過20Wh,僅佔整機成本的1%~5%;而電動汽車電池容量動輒數十kWh,與手機電池相差上千倍,且電池佔整車成本的20%~50%,車電分離可顯著降低購車費用。二是電池開發成本不同。手機電池定製比較容易,開發成本微乎其微;而專爲一款車開發電池包要花費大量人力物力,涉及諸多部件的定製、開模和驗證的高昂費用,標準化後可節省大量成本。三是快充對電網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。對於消費者而言,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,如理想汽車採用的燃油增程器可謂隨車自用充電寶,以蔚來爲代表的加電車可謂大號公用充電寶,但燃油發電不環保且效率低,只適合應急的加電車能耗數倍於普通燃油車,只有換電才能給用戶提供相當於燃油車加油的體驗。五是使用強度、壽命和質保時間不同。手機使用頻次高、更新換代快、平均使用壽命較短,我國三包法規定手機整機和電池的質保期僅1年;而汽車是耐用消費品,使用壽命長,我國政策規定新能源汽車動力電池質保不得低於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%的時間是閒置的,車電分離可大幅提高電池利用率。

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隨着新能源汽車產業的發展,電動汽車用電在我國能源結構中所佔比重越來越大,標準化的動力電池和換電站可以更好地發揮儲能作用,並利用可再生能源。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,行業內已意識到車電分離和統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的20家企業簽署了旨在推動換電標準化的聯合聲明。

當然,車用動力電池的外形尺寸、接口和協議的統一標準是一項艱鉅的大工程,不過近來已經取得實質性進展,而且廣汽、北汽和長安的一些車型已經率先實現共享換電站。更令人欣喜的是,日前國家能源局已發佈了一批由蔚來等企業參與研究制定的換電行業標準,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通用技術要求等。據悉,該批次標準從立項至發佈歷時超2年。這也爲今後換電電池標準的統一增添了更多的可能性。

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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,支持各地創建車電分離模式發展試點,鼓勵企業根據使用場景研發換電模式車型。

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實踐證明,現有的整車換電模式比較適合出租車等營運車輛,但對於私家車來說,整車換電模式的電池利用效率低,並不經濟。其實,要想高效利用電池,可以在車輛閒置時把電池取下來供其他車共享。然而目前換電都需要固定的專用設備,且卸除電池的車輛不能離開,若要實現更方便的共享,可將電池包一分爲二,車上留一塊容量稍小的電池作爲基礎配置,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。

對於大型車來說,同一個標準電池包能提供的續駛里程要遠低於小型車。對此,筆者建議可採取隨車基礎電池包+按需租用共享標準增程電池包方案,給大型車標配容量高的基礎電池包。這樣,不僅車輛總續駛里程沒有減少,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,也可以外掛,前者需統一尺寸,後者只需統一接口和通訊協議。在電池技術取得根本性突破之前,對純電動車C端市場和部分營運車來說,共享增程電池與充電結合是比整車換電更適合的續駛里程解決方案。   李晶波  《 中國汽車報 》(2020-11-09  003 版)

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