鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:809次 | 2021年10月30日
車電分離、電池分箱模式是否會(huì)成為充電模式的有效補(bǔ)充?
七月三十一日下午,工信部裝備工業(yè)司在杭州主持召開“電動(dòng)汽車換電模式座談會(huì)”。以伯坦科技為代表的車電分離生態(tài)構(gòu)建者,以時(shí)空、奧動(dòng)為代表的換電站建設(shè)運(yùn)營方,以北汽、蔚來、奇瑞、康迪為代表的換電汽車公司都發(fā)表了領(lǐng)隊(duì)換電模式的看法和建議。
充電還是換電?或者是充換結(jié)合?在解決里程恐懼和能源補(bǔ)給方式上,電動(dòng)汽車或許迎來新機(jī)遇。
里程恐懼和充電難一直被視為阻礙電動(dòng)汽車普及的兩大因素。近幾年隨著主流電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程不斷提升,今年已有多款上市車型續(xù)航里程超500公里,幾款600公里車型也已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā),里程恐懼逐漸淡化。
相比續(xù)航里程,充電難一直沒有太大改觀。
國家四部委今年三月公布的《有關(guān)進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》要求地方補(bǔ)貼從補(bǔ)貼整車轉(zhuǎn)為用于支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施短板建設(shè)和配套運(yùn)營服務(wù)等方面。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
充電基礎(chǔ)設(shè)施從政策層面得到明確支持,行業(yè)聞風(fēng)而動(dòng)。
六月三十日,國網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)公司、南方電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)、特來電、萬邦合資成立的雄安聯(lián)行子公司北京聯(lián)行公布聯(lián)行逸充APP,欲連接各充電運(yùn)營商的自有充電平臺(tái)。
七月十一日,大眾我國、一汽、江淮、星星充電四方在常州聯(lián)合成立開邁斯新能源科技有限公司,供應(yīng)定制化充電產(chǎn)品和一站式解決方法。
七月十五日,媒體報(bào)道蔚來將拆分旗下能源補(bǔ)給服務(wù)NIOPower,尋求在今年Q4完成獨(dú)立融資,規(guī)模在數(shù)十億元左右。
七月十六日,我國恒大與國家電網(wǎng)正式成立國網(wǎng)恒大智慧能源服務(wù)公司,雙方各持股50%。合資公司將聚焦社區(qū)智慧充電等新能源汽車業(yè)務(wù),包括社區(qū)智能充電樁建設(shè)運(yùn)營、智能充電樁銷售以及社區(qū)增值服務(wù)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
以上都是走充電技術(shù)路線的新布局,而另一種技術(shù)路線也隨后出現(xiàn)在了政策鼓勵(lì)范圍內(nèi)。
六月六日,國家發(fā)改委等三部委印發(fā)《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用執(zhí)行方法(2019-2020年)》,內(nèi)容包括“引導(dǎo)公司創(chuàng)新商業(yè)模式,推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費(fèi)方式,降低購車成本?!薄敖梃b公共服務(wù)領(lǐng)域換電模式和應(yīng)用相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),鼓勵(lì)公司研制充換電結(jié)合、電池配置靈活、續(xù)駛里程長(zhǎng)短兼顧的新能源汽車產(chǎn)品。”
車電分離與換電模式或許終于迎來了春天。
杭州換電站
談起換電模式,業(yè)內(nèi)許多人了解創(chuàng)立于2007年、頭頂“融資額史上第五的創(chuàng)業(yè)公司”光環(huán)的BetterPlace。2013年BetterPlace破產(chǎn)后,雖然也有一些公司在嘗試換電模式,但一直沒有形成主流。
成立于2014年的伯坦科技是堅(jiān)持車電分離、換電模式至今的少數(shù)公司之一。
七月,記者在杭州實(shí)地走訪了兩處運(yùn)營中的換電站。車輛駛上換電操作臺(tái)后,車門下方的電池槽側(cè)板向外打開或底盤的電池組下降再打開側(cè)板(分屬電池槽位置固定和可升降兩種設(shè)計(jì)),工作人員操作專用夾具取出車上電池放入傳輸系統(tǒng),再取出一塊滿電電池插入電池槽,整個(gè)過程車兩側(cè)同時(shí)操作,換2塊電池的話3分鐘左右,4塊電池的話5分鐘左右,司機(jī)都沒有下車。
換下的電池就在換電站的充電柜里充電,每一塊電池的充電信息都有顯示。來換電池的都是杭州當(dāng)?shù)氐某鲎廛?、網(wǎng)約車和物流車。
換電站工作人員介紹,每塊電池的電量約15度,尺寸統(tǒng)一,從轎車到卡車的不同車輛根據(jù)底盤大小分別可以裝載一、二、三、四、六、八塊電池。按里程收費(fèi),0.4元/每公里,由時(shí)空電動(dòng)運(yùn)營。一個(gè)中等規(guī)模的換電站一天可以給300輛車更換電池。
相比電池制造廠的無塵環(huán)境,換電站的工作環(huán)境門檻比較低,沒有想象中的小心翼翼和精細(xì)。當(dāng)天一直在下雨,每輛車換下的電池上表面都是濕的,換下舊電池后和換上新電池前,工作人員都會(huì)用濕抹布擦拭一遍電池上表面。整個(gè)系統(tǒng)給人感覺比較皮實(shí),沒那么嬌嫩。
換電設(shè)備有全自動(dòng)、半自動(dòng)、全手動(dòng)三種,半自動(dòng)換電站的建站費(fèi)用在200萬元到400萬元之間。
換電站工作人員介紹,現(xiàn)階段電池壽命一般標(biāo)稱能充1000至1200次,假如使用快充只能到800次甚至更少,換電站的實(shí)際數(shù)據(jù)是1200次,因?yàn)閾Q電站充電是以0.35C、0.4C的充電倍率慢充的,對(duì)電池的損耗控制到最小。
車電分離,電池分箱
上述杭州換電站的技術(shù)、設(shè)備和商業(yè)模式都是伯坦供應(yīng)的。
聶亮于2014年創(chuàng)立杭州伯坦科技工程有限公司并任CEO,據(jù)他介紹,到2019年七月,伯坦在杭州支持的換電站20多座,在無錫、蘇州、長(zhǎng)沙、成都、貴陽、廣州、大連、上海也有布局,運(yùn)營車輛累計(jì)總數(shù)約3萬輛。
聶亮認(rèn)為“換電”是媒體傳播時(shí)對(duì)這種模式的簡(jiǎn)稱,實(shí)際上其核心是車電分離和電池分箱,而且換電的車一定是兼容充電的?!败囯娨欢ㄒ珠_,商業(yè)模式的確定就會(huì)自然優(yōu)選技術(shù)路線上采用換電,他有很多種分支,但歸根到底就是把電池做成標(biāo)準(zhǔn)化的資產(chǎn)可以流通,只要資產(chǎn)流通了不存在重輕的問題。電池為何分箱,一個(gè)是為了標(biāo)準(zhǔn)和通用,第二個(gè)分箱以后是在安全性上大大提高,相當(dāng)于形成了防火分區(qū)隔倉,一塊電池和一塊電池的能量是隔開的,壞一個(gè)不會(huì)整個(gè)都?jí)??!?/p>
車電分離、電池分箱確實(shí)是伯坦與其他幾家換電模式廠商大的差別。北汽新能源和蔚來都有換電,但都是電池組整體更換,沒有分箱和標(biāo)準(zhǔn)化,很難跨車型、夸品牌推廣。
聶亮認(rèn)為換電模式必須和電池分箱、標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)合,“沒有把電動(dòng)汽車的電池包標(biāo)準(zhǔn)化,在電池包沒有標(biāo)準(zhǔn)化的情況下,每一個(gè)車型所配備的電池包都不相同,這就導(dǎo)致?lián)Q電站的電池包無法進(jìn)行資產(chǎn)化管理,運(yùn)營和管理成本極高。”
伯坦的客戶一方面是整車廠商,一方面是換電站的運(yùn)營商。
對(duì)整車廠商,伯坦科技供應(yīng)純電動(dòng)汽車換電系統(tǒng)整體解決方法并供應(yīng)換電系統(tǒng)總成及模塊化電池等專用零部件,由整車廠進(jìn)行生產(chǎn)加工,利用自有渠道完成銷售,終端用戶接入伯坦的換電站網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)能量補(bǔ)充。
采用伯坦科技整體解決方法的整車廠包括東風(fēng)汽車、大運(yùn)汽車、力帆汽車、康迪汽車等。伯坦供應(yīng)的資料稱目前由其完成動(dòng)力系統(tǒng)改造設(shè)計(jì),拿到國家工信部通告的車輛有50款。
對(duì)車輛運(yùn)營商,伯坦科技根據(jù)客戶的需求定制純電動(dòng)汽車整體方法,聯(lián)合整車廠生產(chǎn)并銷售純電動(dòng)汽車給客戶,并聯(lián)合換電站運(yùn)營商向客戶供應(yīng)后續(xù)的換電網(wǎng)絡(luò)能量補(bǔ)充支持。這類客戶包括時(shí)空電動(dòng)、睿博出行,鷹明能源等。
換電站在當(dāng)前階段受補(bǔ)貼政策影響,仍然采用新車帶電池入網(wǎng)的方式,根據(jù)運(yùn)營車輛的數(shù)量及使用狀況,換電站配置約20%備用流轉(zhuǎn)電池,通過站內(nèi)滿電電池更換車載缺電電池的方式為終端用戶的電動(dòng)汽車快速補(bǔ)充能量,按照車輛行駛里程收取換電服務(wù)費(fèi)。
單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)充電站包括80-120個(gè)充電格位,格位采用慢充方式,電池充滿電時(shí)間在2-3小時(shí)左右,每日循環(huán)充電6.5次左右。
充電柜在對(duì)電池充電時(shí),會(huì)收集電池的編號(hào)、電壓、電量、溫度等數(shù)據(jù)上傳伯坦科技自己開發(fā)的云端系統(tǒng),算法系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每塊電池的狀態(tài)不同對(duì)電池充電方式進(jìn)行調(diào)整,對(duì)電池包內(nèi)單個(gè)電芯單獨(dú)充放電優(yōu)化,以解決目前電池包內(nèi)單個(gè)電芯性能缺失影響整個(gè)電池包性能的問題,以達(dá)到延長(zhǎng)電池壽命的目的。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,電池充電的單包充電優(yōu)化策略可提高電池壽命30-40%。
換電站采用里程計(jì)費(fèi)方式向換電車輛收取換電服務(wù)費(fèi),根據(jù)換電站資產(chǎn)的權(quán)屬方及運(yùn)營主體的不同,服務(wù)費(fèi)收取費(fèi)率略有差異,典型情境下,費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)為0.4元/公里。該費(fèi)率已經(jīng)充分覆蓋換電站的建造成本,周轉(zhuǎn)電池的折舊,同時(shí)還考慮了未來車配電池壽命用盡后要更新電池的成本,因此有關(guān)運(yùn)營車輛的車主來說可以實(shí)現(xiàn)無憂用電。
挑戰(zhàn)
看上去伯坦這種車電分離、電池分箱的原理和實(shí)踐都很完美,解決充電難、充電時(shí)間長(zhǎng)問題的同時(shí),還能讓電動(dòng)汽車價(jià)格下降,把車身和電池(行駛里程)分開付費(fèi),降低了購買和使用門檻,車主也不用再擔(dān)憂電池衰減,對(duì)推廣電動(dòng)汽車是個(gè)莫大利好。
但為何這么多年,這種模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有充電模式那么普及?
聶亮認(rèn)為原因是汽車行業(yè)是相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)行業(yè),沒有經(jīng)過徹底驗(yàn)證的新技術(shù)很難被采用,車廠更愿意采用更穩(wěn)妥的技術(shù)路線。
他跟很多整車廠談過,對(duì)方的擔(dān)憂五花八門,“第一,會(huì)不會(huì)著火;第二符合不符合國家法規(guī),電池?fù)Q了這些事情怎么處理;第三因?yàn)閯?dòng)了地板動(dòng)了車身的,安全性怎么保證;第四車動(dòng)了,剎車,ABS怎么做;第五是基礎(chǔ)設(shè)施有多少,或者是客戶有多少,客戶在哪等等?!?/p>
從旁觀者角度來看,這種模式存在著以下幾個(gè)挑戰(zhàn)。
一是改變底盤結(jié)構(gòu),要從車型的設(shè)計(jì)研發(fā)階段介入,甚至很大一部分研發(fā)設(shè)計(jì)工作交給伯坦,整車廠能否接受存疑。
二是車型整個(gè)三電系統(tǒng)都由伯坦供應(yīng),車廠完全沒有控制權(quán),加上車廠銷售的車輛只有車身不含電池,后期的運(yùn)營也不在手中,一定會(huì)讓車廠非常謹(jǐn)慎。
筆者判斷,以上兩點(diǎn)決定了規(guī)模大、技術(shù)雄厚、比較強(qiáng)勢(shì)的整車廠商很難采用這種模式。這種模式要想大規(guī)模推廣,要么等待電動(dòng)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,要么重新調(diào)整與整車廠合作方的話語權(quán)配比。
一個(gè)新的利好是電動(dòng)汽車補(bǔ)貼逐年退坡,還有一年多就完全取消,電池成本將全部由消費(fèi)者承擔(dān),用戶對(duì)續(xù)航里程的期望值一旦被拔高就很難再回落,換電模式將是一個(gè)不錯(cuò)的解決方法。
說車電分離、電池分箱模式完全取代充電模式有些夸張,但未來,多種模式共存一定是個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的狀況,最后由市場(chǎng)來選擇最合適的一種或者多種方式組合。