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统一换电电池标准并非不可为

作者:李晶波 来源:中国汽车报 发布时间:2020-11-10 浏览:
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中国储能网讯:当前,由于政策的支持,换电模式站上风口。不过,换电模式要大发展,统一电池标准是一道必须迈过的坎。据悉,有关部门正在考虑制定换电电池外形尺寸、接口和协议的统一标准。但也有人对此持悲观态度,认为企业技术路线不同、积极性不高等因素将制约换电标准统一,并以国家曾试图制定统一的手机电池标准未能成功作为例证。笔者并不认同这一观点。

虽然手机和电动汽车都需要靠电能工作,都得有电池,但却有很多不同,不能混为一谈。首先,两者的电池容量和价值悬殊,占整机成本比例迥异。手机电池容量一般不超过20Wh,仅占整机成本的1%~5%;而电动汽车电池容量动辄数十kWh,与手机电池相差上千倍,且电池占整车成本的20%~50%,车电分离可显著降低购车费用。二是电池开发成本不同。手机电池定制比较容易,开发成本微乎其微;而专为一款车开发电池包要花费大量人力物力,涉及诸多部件的定制、开模和验证的高昂费用,标准化后可节省大量成本。三是快充对电网的影响不可同日而语。手机充电功率一般只有5W~40W,而汽车快充目前最高功率已达250kW。四是使用场景和充电便利性有很大差异。对于消费者而言,手机往往是随身携带,充电方便,而且还有充电宝可随时解决外出时的补电需求;而续驶里程焦虑和补电耗时一直是纯电动汽车的痛点,且充电地点受限、充电时间长。虽然电动汽车也有类似充电宝模式,如理想汽车采用的燃油增程器可谓随车自用充电宝,以蔚来为代表的加电车可谓大号公用充电宝,但燃油发电不环保且效率低,只适合应急的加电车能耗数倍于普通燃油车,只有换电才能给用户提供相当于燃油车加油的体验。五是使用强度、寿命和质保时间不同。手机使用频次高、更新换代快、平均使用寿命较短,我国三包法规定手机整机和电池的质保期仅1年;而汽车是耐用消费品,使用寿命长,我国政策规定新能源汽车动力电池质保不得低于8年。六是电池共享的潜力不同,手机使用频繁,电池难以共享;而私家车一天平均90%的时间是闲置的,车电分离可大幅提高电池利用率。

随着新能源汽车产业的发展,电动汽车用电在我国能源结构中所占比重越来越大,标准化的动力电池和换电站可以更好地发挥储能作用,并利用可再生能源。由此可见,电动汽车换电标准化的意义和可行性远非手机可比。事实上,行业内已意识到车电分离和统一换电标准的重要性,包括一汽、上汽、东风、蔚来和宁德时代等在内的20家企业签署了旨在推动换电标准化的联合声明。

当然,车用动力电池的外形尺寸、接口和协议的统一标准是一项艰巨的大工程,不过近来已经取得实质性进展,而且广汽、北汽和长安的一些车型已经率先实现共享换电站。更令人欣喜的是,日前国家能源局已发布了一批由蔚来等企业参与研究制定的换电行业标准,包括电动汽车快速更换电池箱通用要求和相关技术要求、纯电动乘用车底盘式换系统通用技术要求等。据悉,该批次标准从立项至发布历时超2年。这也为今后换电电池标准的统一增添了更多的可能性。

换电模式想要大面积推广还有一个关键,那就是针对不同市场和使用场景寻求适合的模式。工信部已明确表示,支持各地创建车电分离模式发展试点,鼓励企业根据使用场景研发换电模式车型。

实践证明,现有的整车换电模式比较适合出租车等营运车辆,但对于私家车来说,整车换电模式的电池利用效率低,并不经济。其实,要想高效利用电池,可以在车辆闲置时把电池取下来供其他车共享。然而目前换电都需要固定的专用设备,且卸除电池的车辆不能离开,若要实现更方便的共享,可将电池包一分为二,车上留一块容量稍小的电池作为基础配置,把平常用不到的容量放在另一块电池共享出去,即使拆下大容量电池,车辆仍可正常使用。

对于大型车来说,同一个标准电池包能提供的续驶里程要远低于小型车。对此,笔者建议可采取随车基础电池包+按需租用共享标准增程电池包方案,给大型车标配容量高的基础电池包。这样,不仅车辆总续驶里程没有减少,还可以让购车成本和使用成本大幅降低。增程电池包可以安装在车内,也可以外挂,前者需统一尺寸,后者只需统一接口和通讯协议。在电池技术取得根本性突破之前,对纯电动车C端市场和部分营运车来说,共享增程电池与充电结合是比整车换电更适合的续驶里程解决方案。

关键字:动力电池

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