谈起新能源汽车的换电技术,一直都是争议不断。
(相关资料图)
换电模式其实并不是什么新技术,最早在2007年,以色列Better Place公司就已经开始从事新能源汽车换电模式运营。
2013年,特斯拉沿用了Better Place的底盘换电技术,并且将换电时间缩短到了90秒。但最终,两家先行者,因为当时的新能源车实际运行数量、异形电池的共享兼容性、运营效率难度等原因先后搁置了换电模式。
换电理论“角斗场”
在国内针对换电技术最具硝烟的战场就要数比亚迪和蔚来的隔空battle。
蔚来作为死磕换电技术,且将换电技术视为品牌护城墙的一家车企,其CEO李斌曾表态:换电是长期主义。
汽车换电的优点显而易见,速度快,体验好,换电模式可以让电车拥有媲美传统燃油车的补能体验。目前蔚来第三代换电站在全国10座城市同步上线,相比二代充电站,三代站服务能力更强大,电池仓位增至21个,日服务次数可达408次,比二代站提升30%;采用三工位协同作业机制,换电时间缩短20%,并具备召唤车辆、自动换电的可能。
蔚来全球首创、自研的HPC双向大功率液冷电源模块,最高效率达到98%,充放电功率达到62.5kW。大幅提升换电站内电池充放电效率。蔚来CEO李斌宣布,蔚来2023年换电站建设目标新增至1000座,2023年将累计建成超过2300座换电站。
与之相反的就是新能源销量王者比亚迪,在比亚迪近期的股东大会上,比亚迪创始人王传福公开表示换电技术没有未来。
比亚迪王传福认为换电技术存在很多问题,换电电池会涉及到很多标准化的问题,整车设计、电池包结构安全都需要重新设计,另外汽车经常换电,端子多次摩擦后会带来一些发热的问题,换电很可能会带来很多不必要的问题,因此在乘用车领域,换电必将成为一种非主流,
此外电池的能量密度已经能满足老百姓日常的需要,没必要为了换电投入过多,导致用户付出高昂的购车成本。
众车企用行动表达立场
换电技术到底是长期主义?还是没有未来,其实很多车企都用实际行动给出了自己的选择。
目前换电市场占有率最高的就是蔚来、奥动新能源和伯坦科技三家公司,其中蔚来市场占比超过6成,奥动新能源占比3成,伯坦科技则占1成不到的市场份额。
已知一汽、上汽、东风、长安、广汽、北汽、东风日产、合众新能源等16余家车企选择与奥动新能源合作。据奥动新能源联合创始人/联席董事长张建平在一次采访时曾表示奥动一直倡导“共享”,当下而言,最重要的共享是电池实现共享化。
奥动全新一代5.0换电站——“换储充一体站”,具备“换电-储能-闪充”一体化功能。截至目前,奥动新能源换电站服务网络已布局全国55座城市,总规模超过800座换电站。
诞生于杭州的创业公司伯坦科技,从2013年起就在车电分离模式下探索,致力于为新能源汽车提供以“换电”为核心的整体解决方案。
如今,伯坦科技已支持第三方换电站运营商在14个城市建成55座充换电站,累计提供800多万次能源补给服务,总换电里程超过10亿公里。
虽说有不少车企都押宝换电技术,但同时也有车企从根本上放弃了换电这一补能方式。
2022年比亚迪在旗下车型海豹上正式搭载了CTB电池组,得益于CTB技术,其得以将电池、地板和底盘合而为一,这也就让电池包无法与底盘分离,从而彻底与换电无缘。
比亚迪CTB电池车身一体化技术,大幅降低了底盘的厚度和车辆重心,均匀排布的刀片电池可以实现性能车型最优的前后50:50的黄金轴荷,带来了更好的操控性能。
除了CTB电池组外,CTC电池底盘一体化设计也同样拒绝了换电技术。CTC设计是将整车动力电池骨架结构和底盘车身结构合二为一,电池先固定在底部的电池托盘内,再将电池托盘安装到底盘上,有效提高了电池体积利用率和整车刚性,但同时电池底盘一体化也意味着电池无法轻易从底盘上剥离,也就无法实现换电补能。
目前零跑、特斯拉已经正式为旗下车型装载了CTC电池包,另外宝马、沃尔沃、大众等也同样计划为未来电动车型搭载CTC电池组,
“宁王”双管齐下
作为动力电池的老大,宁德时代采用了快充、换电两手抓的技术路线。
在家用车方面,宁德时代推出了全新的麒麟电池,根据宁德时代提供的技术参数,麒麟电池体积利用率最高可达72%,能量密度最高可达255Wh/kg,可实现整车超过1000公里续航,同时支持5分钟快速热启动及10分钟快充。
在商用车领域,宁德时代推出了自研一站式重卡底盘换电解决方案——骐骥换电,包含骐骥换电块、骐骥换电站、骐骥云平台三个模块,希望能推动重卡行业转型。
具体来看,骐骥换电基于宁德时代第三代磷酸铁锂电池打造,通过了包括火烧、挤压、浸水等多达200余项安全可靠性测试,同时配备了宁德时代独创的无热扩散技术、成熟高效的CTP成组技术以及15000次超长寿命电池技术,在保证使用安全的情况下降低终端用户的电池使用成本。
重卡作为陆路交通的主要运力,一直是高排放、高油耗的代名词。随着新能源纯电重卡的出现。重卡换电,已经成为产业的共识,公开数据来看,2020年到2022年,换电重卡在电动重卡的市场占比分别为23%、34%和54%。虽然换电重卡的市场前景广阔,但各厂家电池模组能用性不强、充电设施技术标准不完善、换电站网点经营成本高、电动重卡载货量等问题,一定程度上制约了换电重卡行业的发展。
宁德时代骐骥换电的出现,为构建全国性重卡换电网络提供了一张高技术、标准化、低成本的技术蓝图。
乘用车的麒麟电池加上商用车的骐骥换电,宁德时代充分拿捏了高压快充和换电技术各自的特点,在最适合他们的场景中给出了补能方式的最优解。
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