换电模式是将新能源汽车的电池进行更换,以满足车主的续航需求,是一种将车和电池分离进行补能的模式。
据公安部统计,截至2022年6月底,我国新能源汽车保有量达1001万辆。据测算,到“十四五”末,这一数量将超出2000万辆。
随着新能源汽车保有量的逐步提升,仅用充电手段已经难以满足新能源汽车市场的补能需求,换电模式将成为新能源汽车补能方式的新赛道。
换电模式处于“初露头角”阶段
目前换电技术路线主要分为两种:一种是整包换电,即将汽车底部的电池包整体更换,不同车型的电池包的标准不同;另一种则是分箱换电,即设计标准化、可拆卸的动力电池箱,并根据不同车型的需求,在车辆底部布置不同数量的动力电池箱,换电时只需更换动力电池箱即可。
近年来,换电模式作为新能源汽车的一种新的补能方式,不仅广泛地吸引了业界的关注,还得到了国家政策的大力支持。
2020年《政府工作报告》,明确将换电站纳入我国新基建项目范畴。同年10月,国务院办公厅发布的《关于印发新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,明确鼓励开展换电模式推广应用。
2021年《政府工作报告》再次提出,要增加停车场、充电桩、换电站等设施,加快建设动力电池回收利用体系。
今年1月,国家发改委等部门联合印发了《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》,进一步提出要加快换电模式推广应用,加强充换电技术创新与标准支撑,优化提升共享换电服务,提升换电模式的安全性、可靠性与经济性。
据艾瑞咨询发布的《中国新能源汽车换电市场研究报告》显示,截至2021年底,中国已建成新能源汽车换电站约1406座,同比增长1.5倍,预计到2025年国内换电站总数将超3万座。换电模式正处于“初露头角”的阶段。
换电模式比充电模式更快更安全
不同于充电桩充电模式,换电模式可以大大节省车主的补能时间。如果使用充电桩,最快需要半个小时才能给汽车充满电,而进行换电只需几分钟。
“补能时间短是换电模式最突出的优势,而且快速补能让新能源汽车的使用更方便灵活,也就是可以根据行驶距离的长短,选择不同容量的电池。”中国电力企业联合会副秘书长刘永东告诉科技日报记者,换电模式从一定程度上解决了新能源汽车的里程焦虑。
在安全性方面,新能源汽车在使用过程中时常会有过充过放的情况,这会对动力电池造成伤害,进而导致电池容量的衰减。“换电站会对电池进行集中的专业充放电管理,相比个人充电方式,安全性更好。”刘永东指出。
想实现大规模应用还得迈过这些“坎”
虽然换电模式具有各种优势,但从经济投入方面来说,换电站建设投入、电池成本等远远高于充电桩建设,这使得其商业化运营面临许多挑战。
据了解,换电站的建设费用相当于充电站建设费用的3倍左右,其固定建造成本与充电站一样,需要土地资源、充电设施、充(换)电车位等,但不同于充电站,换电站还需要购买周转电池、换电设备、电池检测设备等,还需要有用于存放电池的专门仓库等额外条件。
不仅如此,想要实现换电的大规模应用,车载电池标准也需要进行统一,但电池的标准化难以实现。
品牌、车型及性能是消费者购买私家车首先需要考虑的因素,如果统一电池标准,车的差异化可能会降低,影响消费者的购买,这也是造成电池标准难以统一的原因。
充、换电协同发展或为未来趋势
值得一提的是,按照不同的使用场景,为新能源汽车选择配置不同的充电、换电方式,是解决其补能问题的最优解。
目前,新能源汽车充电仍面临着诸多挑战,充电桩的“冷热不均”、高峰时充电难、部分地区存在“僵尸桩”等问题成为新能源汽车补能的痛点。
仅仅依靠换电,并不能一劳永逸地解决新能源汽车的补能问题,充电、换电协同发展,在家用领域以充电模式为主,商用领域以换电模式为主,可能才是未来的大势所趋。
内容来源:科技日报
电源管理:LDO、DCDC、ACDC、DRIVER、功放、霍尔