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再论换电模式:城市货运电动车不适宜?

导读: 动力电池是电动汽车的核心部件,好比传统车的发动机,用户端不宜提倡有用户可以“自主”更换的。这个已经超于技术范畴。

“换电”模式与充电模式之争,已经有5、6年之久,2012年开始中国政府明确了,新能源汽车技术路线是纯电动驱动的,其含义是用电机驱动汽车轮子来替代发动机驱动。但是车载电能哪里来?逻辑上有2种:一是外部电源直接供电(无轨电车模式);二是车载电池供电。外部电源直接供电的无轨电车,不是新能源汽车之列,电动汽车必须是车载电池(动力电池、氢能燃料电池)供电。车载电池电能如何供给?基本途径有2种:①用充电枪给车载电池充电;②用充好电备用的电池电,把用空的车载电池替换下来。

逻辑上,哪一个方式好,就采用哪一个方案即可。实际上已经争论了较长的时间了,到目前为止,还是公说公有理,婆有婆有理。原来提倡“换电”模式的还是国家电网、南方电网,现在北汽新能源、长安汽车也在大力提倡“换电”模式,将“换电”模式与“充电”模式之争提到一个新的高度。接下来,物流业老总们,也开始跟进,提出了换电模式,是发展城市货运电动车好模式。

而笔者的观点是,“换电”模式对城市货运电动车不适宜,供同行参考,理由如下:

一、认识动力电池外形和性能参数

下面是特斯拉电动汽车电池包的外形,见(图1)。行业外人对电池外形的概念停留在圆形、方形上。实际情况是,圆形、方形电池是车载动力系统的基本组成单位,实际供应给车厂的动力电池,不是单体电池而是集成好了电池包。由于汽车规格、品种异常的多,集成电池包不是规整的,也是无法统一的规整集成,电池包如何安装到汽车上呢?

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图1 特斯拉PACK效果图

这里涉及到每一个电动汽车如何安装电池包工艺技术问题,不同规格的汽车,按市场要求,匹配电量也多少不同的,其集成后电池包几何尺寸五花八门。不同厂家的电池单体的规格尺寸也有许多种。电池单体组成电动包的过程,见(图2)。

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图2  圆形电池单体组成电动包过程

二、北汽新能源和长安为什么也提倡出“换电”模式呢?

2017年11月06日,北汽新能源另辟蹊径,开启百亿“换电计划”。目标是到2022年在全国范围内建成3000座光储换电站,累计投放换电车辆50万台。北汽新能源还举行了“百站千车”交付仪式,向首汽集团、银建新能源以及厦门、兰州、广州等企业正式交付换电出租车。长安与北汽的思路思路是基本一致。

注意长安与北汽提出“换电”模式是针对目前充电站比较少,充电时间长,其目的是卖自己的出租车。这个案例告诉人们,北汽新能源和长安提出的“换电”模式,是为自己生产的出租车服务的。并没有针对其他厂家和其他车型。认真分析一下,充电模式没有解决“充电站比较少,充电时间长”的问题。同时“换电”模式比“充电”模式问题更多。北汽新能源高层领导回复媒体,仅仅是一句话“换电的技术上不是问题”,没有正面回答是用什么技术能解决“换电”模式的问题。

三、“换电”模式的技术上有什么问题?

1.电池包与车辆本体如何联接?

汽车是运动在复杂道路的工况上,电池包与车辆本体联接,工厂生产线的安装,有严格技术的要求,不能满足要求是不能出厂的。每一个环节,必须有质量管理人员签字的,其流程极其复杂。在用户环节如何保障“换电”安全质量问题?电池包的安装要涉及“电”,又涉及“水”,前者指电信号的连接,包括强电和弱电,每块电池的每个信号控制都需要连接。请教一下?拿什么技术可以保障用户端在日常频繁“换电”过程的保障?用机器人来保障?要配多少机器人?要配多少换电站?在车辆颠簸的过程中,车身会发生一定的形变,电池连接的匹配度和强度,拿什么技术保障其安全可靠?出现质量事故?谁是安全责任第一人?

2.不同规格尺寸电池包布置在何处?

特斯拉Model S和Model X的设计方式,电池包被包裹平铺在底盘中央位置。但是不同车辆长度是不同的,几何尺寸也不同,电池组包裹在底盘中央,势必带来更换的复杂性和难度,必须依托于专业的支撑设备将车辆撑起。如果用“换电”技术,花费几分钟能完成换电操作过程?且能保障质量安全?

3.“换电”模式下,必须配备2套以上电池系统,经济账如何算?

外人也可以看出,“换电”模式下,必须配备2套以上电池系统,谁来买单?换电站基础设施的投资相比建充电站可谓巨大,不仅仅需要换电设备的配套研发、投产、配套,更需要大量的电池筹备。这个经济账,如何算?谁买单?

四、“换电”模式对城市货运电动车不适宜

目前提倡“换电”模式,有北汽和长安,落地是服务他们自己的出租车。笔者有想不通的地方是:北汽和长安只做“换电”模式的出租车?北汽和长安投资建换电站,仅仅为自己“换电”模式的出租车提供服务?

城市货运电动车规格、品种、生产厂家众多,物流公司为了自己利益,不会被厂家困死。不同城市货运电动车规格、品种,为何被一个厂家的标准“换电”站困死呢,而放弃有国家充电标准的“充电”模式呢?

笔者观点:

①“换电”模式对城市货运电动车不适宜;

② “充电”模式对城市货运电动车要求,还有的距离,是客观的,但是,“换电”模式对城市货运电动车,问题更多;

③城市货运电动车的用户都是一些个体,比较分散,“换电”模式会生产一些社会性管理层面的安全管理问题。

④动力电池是电动汽车的核心部件,好比传统车的发动机,用户端不宜提倡有用户可以“自主”更换的。这个已经超于技术范畴。

最后一句话,北汽新能源和长安提倡出“换电”模式呢,如果是商业模式而言,其他人没有必要多言。上面也仅仅是个人观点而言。

作者:雷洪钧

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