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顶层设计出炉 新能源车换电共享“五步走”

2021年8月18日 06:39  北京商报  

与新能源汽车充电桩并行的换电模式,从幕后走向台前。在《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准通过审查后,实现换电共享的“顶层”架构也被提上日程。8月17日,中国汽车工业协会(以下简称“中汽协”)就《电动乘用车共享换电站建设规范》团体标准发布征求意见稿(以下简称“征求意见稿”)。此次征求意见稿则将“换电共享”作为标准化后的终极方案,并对车辆生产制造到换电流程、换电站设施等全产业链如何统一给出量化范围,拟打通换电共享痛点。

五阶段渐进落实

去年,换电站作为新基建的重要组成部分首次被写入政府工作报告,随后多家车企将推广换电模式作为规划重点。不过,在高成本投入难现商业化模式背景下,换电模式的推广仍是难题。中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬表示:“要想尽快打通换电商业模式,换电站的共享是关键。”

本次征求意见稿的出炉,则为推动换电共享模式提供解决方案。北京商报记者了解到,征求意见稿对电动乘用车换电的国内外相关标准进行梳理,内容包括标准顶层设计、共享换电站主框架及相关技术路线等。同时,该征求意见稿提出,将通过五个阶段逐渐实现换电共享。

在最初资源共享阶段,实现电力、场地、基建、运营等方面共用。中汽协相关负责人表示:“该阶段较容易实现,就是在同一场地内部署多座不同品牌换电站。不过,虽然在物理设备和通信方面还未达到实质共享,但在资源集约化应用层面最容易达成,目前也已有范例存在。”

此后,在换电设备共享阶段,要实现换电平台乃至换电装置共享,并实现初步的数据接入与互联互通。随后还要实现锁止机构、连接器及通信协议的共享。在此基础上,第四阶段则实现标准电池与换电系统共享,该阶段将降低系统设计冗余,同时更有利于数据监控与管理,也更有利于电池的流通与市场运作。最后一阶段,将达成车辆底盘共享。

中汽协相关负责人表示,未来拟实现换电平台乃至换电装置的共享,并实现初步的数据接入与互联互通。从整车、电池组、换电设备联动角度推动换电朝着更加便捷和安全、规模化发展,并进一步降低成本。

量化标准开路

打通换电共享痛点不仅需要换电站标准统一、互联互通,最初的车辆生产制造端的标准化更为关键,动力电池、BMS、接口、软件管理等标准化难题亟待解决。对此,征求意见稿在每个阶段为生产端和换电端给出量化标准。

“标准化是阻碍换电共享的最大障碍,尤其是不断升级的电池。”一位造车新势力企业内部人士表示,目前各车企电池规格、形态不尽相同,这也导致各车型所搭载的电池尺寸不一,导致各车型无法在同一换电平台完成换电流程。

对此,征求意见稿提出,换电电池包长宽高应小于等于2100毫米×1540毫米×280毫米,换电电池包电压范围宜为240-500V。同时,整包换电卡扣式连接结构机械强度应至少满足1万次换电要求;螺栓式连接结构机械强度应至少符合3000次换电要求。

对于各车企设计的车型轴距及车辆底盘大小不统一问题,征求意见稿中对平台也提出相关规定。其中,换电停车平台适应轴距范围为2600-3100毫米;适应轮距范围为轮侧距离1600-1900毫米。乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,如果该标准在共享换电站上实施,不满足轴距范围及适应轮距尺寸的车型将面临淘汰,从而使车型尺寸和底盘统一。这意味着,该标准不仅对换电端提出要求,同样也对车企提出要求。

同时,征求意见稿显示,换电停车平台长度应不小于5000毫米,宽度不小于3000毫米;所有配合处应间隙均匀,一般运动件间隙应至少15毫米,段差应按各系统尺寸链要求执行,水平度误差应不大于5毫米,高度应不大于600毫米;上/下坡平台宽度不小于2700毫米,倾角应不大于8°,满足车辆出入要求, 避免磕碰车辆底盘和电池包。

此外,共享换电站的电池组通信协议也需进行统一,以保障电池组与车辆、电池组与换电站、电池组数据传输至平台的畅通与互联,以满足多场站电池组调度、运输以及完成与车辆换电需求的匹配。值得一提的是,本次征求意见稿还提出用户数据信息保密性的相关条款。其中,换电站必须具备各类关键运行及运营数据接入到统一的后台系统的能力,可以对换电过程及电池充电运行全过程进行有效的安全监控。系统应采用密码技术保证通信过程中车架号、电池追溯码、车主信息等关键数据和隐私信息的保密性。

中国汽车流通协会专家委员会成员颜景辉表示,征求意见稿不仅是提出后续发展的关键阶段,更给出相应要求的细则。在后期推广上让企业有标准可依,避免统一化问题再形成阻碍。

助推纯电动汽车再放量

事实上,推进换电共享化的背后,是为新能源汽车进一步放量奠定基础。

据统计,续航里程110公里的纯电动汽车能满足90%的用户需求,达到210公里的纯电动汽车能满足99%的用户出行需求,而考虑到低温季节续航里程降低30%及10%的山地、负重等因素影响,普及型纯电动汽车的续航里程基数为300公里。

业内人士认为,部分消费者对于纯电动汽车续航里程依然存在顾虑,而目前随着部分纯电动车型不断增加的续航里程,搭载的电池包也进一步浪费资源,如果采用换电站作为快速补能方式,完全能够满足消费者出行需求。

同时,跑通换电共享模式,也能够使车企摆脱由于动力电池产生的“重资产”局面,将重心放在研发换电版车型,而换电部分也可以进行代工生产,自身放在整车轻量化和换电机构适配性上,提升整车效能的同时,让更多车企投身换电供给端,促进新能源单车技术转型。此外,电网公司、电池企业、能源运营商等参与也能充分探究产业协作,深挖动力电池全产业链价值能力,促进全产业链实现价值升级。

此外,业内人士认为,动力电池生产链耗能较高的同时废电池处置也将产生高能耗,加大带电量延长电动汽车行驶里程的纯电动汽车也正在背离节能减排的初衷。如果实现换电共享,将电池循环利用也有助于节能减排。

编 辑:值班记者
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