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新能源汽车换电模式 电动汽车市场现状解析

2016-06-07 15:51:03 来源:网上汽车 编辑:暴雨

  从新能源汽车行业刚起步发展的时候,选择充电模式还是换电模式的争论就一直没有终止过。国家电网最初倾向支持换电模式,并从2006年起组织了一系列电动汽车充换电设施研发与实践工作,但是从近几年国家电网在充电桩基础设施建设方面我们已看到,充电桩的布局速度远远大于换电站的建成速度。

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  过去换电模式的发展存在着一些问题。比如需要较大场地储存电池,这就相当于建立加油站的成本。另外,还要考虑能源站的成本问题,必须要有一部分电池在能源站充电,作为备用。此外,汽车底盘要做相应的改造,还有物流的方式运送电池成本很高。因此由于时间限制建成足够数量的换电站基本不可能。

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  此外,换电模式还涉及全国换电站体系建设和电池标准统一的问题,而国家电网的表现已经反映了政府一段时间内不会在换电模式上投入过多。但换电模式在经过第一轮试验之后的中途停滞,并未完全淡出新能源汽车市场。目前力帆汽车、北汽新能源已经开始布局换电领域;众泰汽车、广汽客车、上汽集团等都在与经营换电基础设施的公司深入探讨合作。

  换电模式三优势:

  1、充电更加自由,充电时间大大缩短;

  2、车身与电池组独立运作相互配合,在保证更换电池组便利性的同时,又极大程度的加快充电速度。充电时间的缩短则能够减少新能源汽车局限性,提高新能源汽车的使用效率;

  3、消除新能源壁垒,促进新能源汽车发展;

  新能源汽车因电池消耗与不稳定性的原因,受到了诸多质疑。采用换电充电模式,消费者只需购买电动汽车,而电池组的使用则采用租赁的方式。此举将从根源上解决新能源汽车的壁垒,从而让更多消费者在购车时选择新能源汽车,促进新能源汽车的发展。

  统筹规划资源共享

  电池组更换的必要条件则是需要现有新能源汽车企业均采用同种型号同种规格的电池组。而目前为止,新能源汽车企业各自为战,独立研发新能源电池使得技术发展较慢。采用换电充电模式则可以从根源上解决各自为战的独立研发的局限性,资源共享将更加快速的带动新能源行业发展。

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  沉寂之后换电模式又重现生机,其原因在于:近五年, 受市场前景的驱动,民间资本支撑的换电模式的研发公司们一直没有停止技术研发的步伐,在换电设施的成本、占地面积、效率等方面已经有了重大的改进;换电模式在几经周折后终于找到了自己的准确市场定位:在一些特殊的领域,作为充电模式的补充,而非与充电模式竞争。

  随着技术发展,过去换电模式的发展存在着一些问题比如需要较大场地储存电池等正迎刃而解,如今电动汽车的换电站占地面积已经减少89%,快换设备体积减少50%,设备重量减少60%、换电时间缩短了50%,换电成功的稳定性由85%提升到99.9%以上。

  另外电动出租车、电动特种车、电动专用车、电动物流车等一般都是定制车型规格,品牌集中,电池规格也都相对一致,非常适合换电模式。

  力帆汽车公司这次大举进军电动汽车的换电站,实际上也正是在为它向新能源和汽车租赁、金融服务领域的转型做基础设施的铺垫。我们能看到的“智蓝战略”,蓝图就是:首先在重庆市区的道路上2000辆力帆电动出租车在奔驰,接到电量预警通知之后,迅速到换电站,3分钟更换完电池,又开始运营。

  北汽新能源公司,尽管体量更大,平台资源更多,也同样表示:即将研发出来的电动车C50EB将首先在北京出租车领域推行。因为出租车车型统一,不至于出现各不相同的电池类型,同时,管理也相对方便。

北汽新能源ev 160

  北汽新能源开发的C50EB换电出租车换一块充满电的电池仅需要3分钟,换一次电可以运营200公里。可以实现出租车的双班运营,提高出租车公司的效益。同时,利用加油站场地资源建设换电站,也解决了换电设施建设场地资源问题。

  业内人士认为:大力推广换电模式是解决出租车电动化运营的最佳途径。至于充电还是换电,具体还是要看企业具体怎么去做,权衡经济效益和成本,不能一概否定或肯定。

  此前,由于涉及各自利益,充电还是换电模式曾是电动车领域的重大争议课题。多数电动车企业坚持充电模式,因为这样做可以自主掌控电池等核心技术,进而掌控电池技术带来的利润。但国家电网等单位认为,换电模式更有利于降低成本,避开基础设施壁垒,打开电动车市场的突破口,当然,这样做可以帮助其掌握电池技术及其衍生资源。

  国家并没有对充、换电模式明确定位,仅仅提到要因地制宜建设慢速充电桩和公共快速充换电设施,制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系。

  国家863节能与新能源汽车重大项目监理咨询专家组组长王秉刚曾表示:“不能一概简单否定换电模式,它在一些特定的使用环境,比如电动出租车领域,就有比较高效的运行性价比优势。与时下主流的充电模式相比,换电模式具有占地面积更小,效率提高,成本大幅降低等优点,完全可以以一种小型的精益方式运行,主要是看企业和市场的选择。”

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  充、换电模式各有优缺点。换电模式实现了对电池模块的整体更换,可以节省充电时间,对电动公交来说非常便利。不过,频繁换电搬动电池会对车架造成损伤,导致电极插头易磨损打火花,产生安全问题;最重要的是,各家电动车企的电池规格和标准都不一样,很难保证每种电动车型都能在换电站找到适合更换的电池。电动汽车企业对换电模式也比较排斥,担心丧失对电池技术的掌控权,这自然不利于发展电动车产业。

  新能源汽车电能补给方式上,换电模式一直处于下风的其中一个原因就是电池标准化的问题。换电模式的提出是为了解决电动汽车充电时间长、电池续航能力的问题,其实质是希望以一种高效率的物理变化来取代低效率的电化学变化。但是,因为电池不像油桶那样只是一个容器那么简单,如果单单只是电池,不管方形还是圆形的电芯,都可以组装成成系列的标准电池模组(若干电芯并联成一串电池,若干串电池串接成一个电池模组),换电就不存在技术障碍。恰恰相反,电池是需要和电池管理系统(BMS)协同工作的,两者的关系密不可分。

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  电池模组作为电动汽车的主要储能装置,是电动汽车的关键设备,电池模组内温度上升将严重影响电池组的电化学系统的运行、循环寿命和充电可接受性、电池模组功率、安全性和可靠性; 电池模组中各单元之间的温度不均衡最终会影响电池性能的一致性及电池荷电状态(SOC)估计的准确性,影响到电动车的系统控制及寿命。因此,电池模组的电池管理系统(BMS)成为影响新能源汽车产业生存和发展的关键核心技术。电池管理系统(BMS)不单单是电池保护者,同时还要和整车进行交互,控制发挥电池最好的能量释放,电池管理系统(BMS)是一个枢纽,连接着电池、整车充电器、车载充电机、充电桩,多个电气设备协同工作,让电动车更好的发挥电池的特性。

  换电商业模式:

  1.电池租赁、快速更换为主;

  2、取消政府补贴,采用PPP模式(投转贷),推动电动汽车基础设施建设,促进电动汽车产业快速、可持续发展;

  3、产业联盟提供一揽子支撑,包括技术、服务、资金和产业化;

  4.为车企及关键零部件企业提供无偿网络支撑,为终端用户提供优惠网络服务。

  新的思想能在一定程度上体现行业发展水平的高低,但无论何种观点都应当切合实际,结合现有资源与市场环境,在巩固现有产业发展的基础上进行创新。目前而言,新能源产业仍然将产品作为市场的主要卖点,换电充电模式的提出则是卖产品向卖服务的转变,从一定程度上说,换电充电模式则能够促进产业的多样化发展。

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  中国电力企业联合会标准化中心副主任刘永东曾透露,电动汽车换电标准的修订已经提上日程,将召集各方企业代表、专家就换电标准问题进行讨论,相信不久的将来电动汽车换电标准也将出台。标准统一后,将扫清换电模式推广的技术难题。

  编辑点评:

  换电技术难题不再是拦路虎,各种“风口”正在吹来,电动汽车换电模式再次崛起时机似乎已到,换电与充电两种模式将进行优势互补,以推动电动汽车进一步普及。

  更多阅读:

  南方电网最新消息 投30亿于电动汽车充电设施建设
  http://www.wsche.com/new/xnyhy/2016052662275.html


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