在電動(dòng)汽車的供電方式上，一直以來就有充換電之爭(zhēng)，并且充電模式在幾年前就已經(jīng)贏得了壓倒性優(yōu)勢(shì)。時(shí)過境遷，充電模式依然占據(jù)市場(chǎng)的主流，比亞迪以及其他大部分企業(yè)都選用充電模式來發(fā)展純電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)，而換電模式雖處劣勢(shì)然部分企業(yè)依然不甘心，這場(chǎng)PK賽恐怕要加時(shí)了……
Better Place以悲傷表情謝幕
開展純電動(dòng)車換電商業(yè)模式的當(dāng)屬以色列電動(dòng)車公司Better Place，其全新?lián)Q電模式打破電動(dòng)車“價(jià)格昂貴”、“蓄電池續(xù)航能力有限”、“里程焦慮”等瓶頸的理念，在創(chuàng)立初期得到了雷諾的支持，但由于巨額的建設(shè)成本以及執(zhí)行戰(zhàn)略失誤，2013年5月26日，Better Place宣布已向法院提交申請(qǐng)進(jìn)入破產(chǎn)清算程序，并在中國(guó)區(qū)官方微博上寫道：“Today is very sad and difficult for all of us-the Better Team(對(duì)于Better place團(tuán)隊(duì)，今天是個(gè)悲傷與苦難的日子)”，后面是一個(gè)悲傷的表情。
換電模式，充電模式，充換電之爭(zhēng)Better Place的破產(chǎn)，就此為換電模式貼上了“完敗”的標(biāo)簽，各路媒體也一致認(rèn)為純電動(dòng)車充換電之爭(zhēng)正式落幕。
換電模式重被提起
以色列新能源汽車公司Better Place以及美國(guó)新能源廠商Tesla，在私人用車領(lǐng)域推廣的商業(yè)換電模式雖然半路折戟，但是專業(yè)人士從未放棄對(duì)于換電模式的探索。
2016年7月12日，由中國(guó)提出，并有美、德、法等10多個(gè)國(guó)家共同參與制定的IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車電池更換系統(tǒng)第1部分通用與導(dǎo)則》(IEC TS 62840-1)正式發(fā)布。
今年召開的“2016中國(guó)電動(dòng)汽車充換電服務(wù)創(chuàng)新高峰論壇”上，多年“充換電”之爭(zhēng)中似已落下風(fēng)的換電模式又被重拾，論壇旨在探索電動(dòng)汽車充換電服務(wù)商業(yè)模式的創(chuàng)新變革。
緣何重提?
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)純電動(dòng)汽車的企業(yè)中，擁有雄厚電池研發(fā)實(shí)力的比亞迪以及其他大部分企業(yè)都選用充電模式來發(fā)展純電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)。即使換電模式的在市場(chǎng)中認(rèn)可度依然很低，但是也有企業(yè)開始在換電模式上加大力度。
今年10月29日，由北汽新能源與中石化、奧動(dòng)新能源和上海電巴等機(jī)構(gòu)合作打造的首批10座充換電站正式交付使用，覆蓋北京中心城區(qū)、懷柔、順義等8個(gè)區(qū)縣。北汽集團(tuán)計(jì)劃在明年年底北京將有200座充換電站正式運(yùn)營(yíng)，以滿足三萬輛出租車和網(wǎng)約車的換電需求。
雖然新能源汽車的充電換電模式爭(zhēng)論由來已久，但是伴隨著國(guó)家電動(dòng)改革的啟動(dòng)，以及換電技術(shù)的重大進(jìn)步，換電模式已經(jīng)找到了準(zhǔn)確的市場(chǎng)定位，換電和充電兼容模式不僅打破了純電動(dòng)汽車的里程焦慮，也最大程度的解決了充電時(shí)間長(zhǎng)，排隊(duì)停車費(fèi)等問題，從經(jīng)濟(jì)效果和社會(huì)效果上看，推廣換電出租車都大有可為。
換電技術(shù)的進(jìn)步，能夠在一定程度上彌補(bǔ)充電對(duì)于電動(dòng)汽車走向普通家庭的阻礙。
首先，電動(dòng)汽車充電一次續(xù)航里程只有300公里左右，由于充電站數(shù)量不足，電動(dòng)汽車車主經(jīng)常要尋找特定的充電站，并且需要排隊(duì)等候，甚至在等候充電的過程中需要繳納一定的停車費(fèi)。
其次，分布式的充電，有可能在瞬間對(duì)城市電網(wǎng)造成較大沖擊。再次，電池長(zhǎng)期快充，對(duì)電池壽命有一定損害，同時(shí)它會(huì)使得電池包內(nèi)的單體電芯、電壓，長(zhǎng)期處于不穩(wěn)和不均衡的狀態(tài)。
最后，分散式充電模式下，巨量電動(dòng)汽車退役電池的后處理，是亟待解決的問題。
換電模式“復(fù)蘇”
以成立于2001年的上海電巴集團(tuán)為例，北京奧運(yùn)和上海世博會(huì)以及之后的亞運(yùn)會(huì)都成功中標(biāo)，換電式營(yíng)運(yùn)車輛得到了非常好的實(shí)踐
集中的換電方式，可以極大的提高電動(dòng)汽車的安全性，可以很好的降低對(duì)城市電網(wǎng)的沖擊，延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的使用壽命，更好地提高社會(huì)資產(chǎn)的使用效率。因此，有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，對(duì)于中國(guó)、甚至全球的商用車來說，換電模式最能解決其運(yùn)行中的痛點(diǎn)。
分箱換電是什么鬼?
說充換電之爭(zhēng)已落幕還為時(shí)尚早，因?yàn)閾Q電模式在近幾年確實(shí)取得了進(jìn)展。電動(dòng)汽車的換電模式有好幾種，目前以底盤換電為主，2014年4月16日中科力帆開發(fā)的LF7002CEV純電動(dòng)轎車底盤換電技術(shù)取得了國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型發(fā)明專利，底盤換電系統(tǒng)主要運(yùn)用于純電動(dòng)新能源汽車上，當(dāng)車輛電池即將沒電時(shí)，可將車輛開往專門的換電站，在3分鐘內(nèi)更換完電池包，車輛可快速補(bǔ)充電能。
在12月17日的新能源汽車大會(huì)上，力帆集團(tuán)副董事長(zhǎng)陳衛(wèi)介紹了另一種換電方式——分箱換電，涉及到如何把大的電池分小的問題。
分箱換電主要是用傳統(tǒng)的老車進(jìn)行改造的，因此力帆稱之為版本2.0，接下來力帆將逐步演進(jìn)。目前力帆有完全人工的換電模式，一塊電池的重量大約是17公斤，隨著能量聚增加，重量還會(huì)進(jìn)一步減少。
快換方式既有技術(shù)問題又有經(jīng)濟(jì)問題。過去連接器是一個(gè)大的電池，變成很多小塊以后，對(duì)連接器的可靠性和壽命、成本都提出了要求。
免去復(fù)雜的CAN總線，主要是芯片，力帆專門設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)電池安全系統(tǒng)管理的物聯(lián)網(wǎng)芯片。這可以給用戶很大的便利，比如在手機(jī)上可以看到每一個(gè)電芯的溫度、壓力等。
除了技術(shù)性的問題，安全的問題對(duì)于消費(fèi)者來說相當(dāng)重要。安全方式的解決辦法有很多，像電池管理系統(tǒng)解決了傳感和處理以及決策等問題。具體來講，首先分布式或后臺(tái)集中處理，BMS跟后面的大數(shù)據(jù)平臺(tái)都有一個(gè)分工。其次，電壓是最敏感的，不論是用三元鋰電池，還是磷酸鐵鋰的電池。再次則是形變，三元鋰電在使用過程中會(huì)膨脹，然而形變到了什么程度，對(duì)于超出異常的生命周期的就可以緊急提取出來。最后是氣味，電池一旦發(fā)生泄漏產(chǎn)生氣味，將會(huì)有傳感器檢測(cè)電池電解液泄漏的情況。
分箱換電一是解決了大電池包溫度均勻性的問題，二是解決了能量分散的問題。由于系統(tǒng)都是在一個(gè)完整設(shè)計(jì)的閉環(huán)系統(tǒng)里，所以可以做到淺充淺放。根據(jù)不同廠家不同性質(zhì)材料體系的堅(jiān)持，可以動(dòng)態(tài)的選擇不同的充電曲線來延長(zhǎng)電池的壽命。因此雙向充電機(jī)時(shí)刻都在讀取內(nèi)部狀態(tài)，包括電壓、溫度。整個(gè)變化過程均受雙向充電機(jī)控制。
如果在冬天充電，內(nèi)部的溫度至少維持在10度以上，這樣對(duì)電池壽命的影響少，但環(huán)境溫度低于20度以下怎么處理?解決辦法就是將電池搬回能源站，使溫度起來以后再充，這個(gè)問題很好解決。但對(duì)于電池沒有拿回來的現(xiàn)象，采取的辦法是，將換電方式集中在一塊充，這樣就可以做到溫度環(huán)境可控，因此環(huán)境、溫度的控制相對(duì)成本也更高。
分箱換電不是一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)與成本的問題，實(shí)際上它是在不改變消費(fèi)者使用習(xí)慣的前提下，發(fā)展新能源汽車的另外一種模式，因此解除了消費(fèi)者的里程憂慮和充電的問題。
當(dāng)然，換電模式也面臨著眾多的質(zhì)疑，比如商業(yè)模式如何創(chuàng)新，會(huì)不會(huì)重蹈Better Place的覆轍，關(guān)于電池標(biāo)準(zhǔn)的制定以及各方利益的博弈等等。面對(duì)質(zhì)疑，包括北汽新能源、力帆等車企在內(nèi)的各界人士也一直在努力。
專業(yè)人士認(rèn)為，“專業(yè)化經(jīng)營(yíng)”，是踐行換電模式的有效手段，即“國(guó)家以較高門檻”著力培植幾家大的電動(dòng)汽車電池運(yùn)營(yíng)企業(yè)，專門負(fù)責(zé)電池技術(shù)開發(fā)和電池集中采購、養(yǎng)護(hù)、供給，及其集中后處理，而消費(fèi)者只需買裸車即可。
另外由中國(guó)發(fā)起的IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車電池更換系統(tǒng)第1部分通用與導(dǎo)則》(IEC TS 62840-1)，通過主導(dǎo)更換電池標(biāo)準(zhǔn)的制定，規(guī)范電池更換系統(tǒng)、電池更換站、支撐系統(tǒng)、電池包等，標(biāo)準(zhǔn)化電動(dòng)汽車電池更換系統(tǒng)的基本架構(gòu)、組成、接口和分類，并給出電池更換系統(tǒng)的用例分析和解決方案，將會(huì)推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，擺脫了我國(guó)科研、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中對(duì)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的依賴性。
不知道前以色列新能源汽車公司Better Place看到換電模式在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀，會(huì)是一種怎樣的心情。