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【Telegram中文版】采用换电模式 会是新能源汽车补能的最优解吗【Telegram中文官网】

科技日报实习记者 杨思晨

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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,我国新能源汽车保有量将超出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。

目前,我国新能源汽车换电模式发展情况如何?加快换电体系建设是否能有效缓解新能源汽车充电不均衡的问题?科技日报记者就此采访了多位专家。

换电模式处于“初露头角”阶段

不同于以往的整车充电模式,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。

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。

“目前的换电模式才刚刚起步,未来还有很大的发展空间。”中国电动汽车充电基础设施促进联盟信息部主任仝宗旗指出。一系列政策的出台,让行业和企业对换电模式更加关注,换电市场的发展潜力巨大。

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,换电模式可以节约更多的时间成本,避免了长时间充电带来的困扰,从而一定程度上解决了新能源汽车的里程焦虑。

在安全性方面,换电相比充电具有一定的优势。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。

此外,换电模式也可有效缓解电网负荷。随着新能源汽车的进一步增多,数量众多的新能源汽车同时充电将会对城市电网造成巨大威胁,而换电站则可以利用其自身优势,有效减少集中充电给电网带来的负荷。

除了上述优势外,换电模式还解决了私家车用户面临的“无桩可用”的尴尬局面。在固定车位资源和土地资源稀缺的一线城市,新能源车主一定程度上会遇到无法安装充电桩或是没有属于自己的固定充电桩可用的难题,这时换电模式作为一种辅助补能方式可以有效解决充电问题。

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。这种统一会导致电池成本的升高。另外,换电模式所面临的最大挑战是电池的标准化难以实现。刘永东认为,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。“而商用车‘千车一面’属于常态,因此换电可以先在商用车领域推广。”刘永东说。

“换电在私家车领域瞄准的主要是对价格不敏感、对时间要求高的用户。”仝宗旗指出,目前只有部分私家车车主会选择换电模式,多数还是以充电桩充电为主。

充、换电协同发展或为未来趋势

换电市场虽然已经进入了爆发式的增长期,但面对电池标准化不统一、换电站建设成本高昂等诸多痛点,接下来应该如何发展?

当前我国新能源汽车型号种类众多,而动力电池包的标准化程度很低,严重制约着换电模式规模化发展及应用,需要国家在标准化方面给予政策支持并联合业界制定相关标准,将动力电池的容量、能量、电压、材料、尺寸、安装位置、接口标准做到统一。这个过程,需要电池厂商、车企、换电运营商等相关产业链上下游企业的积极配合,有效推动电池的标准化建设,并在换电以及长期使用电池的过程中,保证其安全性。

加大换电站的投入力度也至关重要。例如,可以实施部分补贴政策、改善换电站建设的条件、推动储能和动力电池检测一体站建设等。“换电站建设由于涉及的主管部门较多,多部门间的协同配合尤为重要。”仝宗旗指出,换电模式可持续发展,需要多方力量合作,共同推进。此外,还应重视换电站的选址。核心的选址逻辑是要方便用户的日常补能需求,提升车主便利度。合理的选址不但有助于换电模式的推广,还能帮助换电站维持商业化的运营模式。

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。刘永东指出,仅仅依靠换电并非是完全解决“充电焦虑”最有效的方式。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。