换电能打通新能源汽车任督二脉？

一直以来,很多车主抱怨充电难。在城区,充电桩数量少,排队等待加上充电时间长让车主们备感无奈,更让车主们闹心的是,有些充电桩存在不兼容的现象,等待两小时轮到自己充电了,然而自己的车无论如何充不上电。

充电问题导致不少消费者患上里程焦虑症。不敢驾车去偏远地方;因在高速公路的休息区才能充上电,长途旅行不敢走二级公路。有的车主甚至还因此患上强迫症,只要驾车就会不时地看还能走多少公里,哪怕刚充电不久。

也因此,不少企业在探索不同的充电模式,比如换电模式。换电模式可以让电动汽车在3～5分钟后“满血复活”,即使在偏远地方,移动换电车也能伸出救援之手,解决消费者长途旅行的后顾之忧。换电模式切中了电动汽车的痛点,不少汽车企业纷纷把目光瞄向换电模式,但换电模式真能打通新能源汽车的“任督二脉”吗?这一模式又有哪些局限?

♦ 不少车企把目光瞄向换电模式

换电模式最早的推广者是以色列电动汽车生产商Better Place,其后来也将这一模式引入中国市场,在广州建设了首座换电站,也由此,这一模式引起国内汽车行业广泛关注。

目前,Better Place已经破产,但换电模式仍然被部分汽车企业看好,力帆汽车即是其中之一。5月6日,力帆股份披露定增预案,公司拟募集总额不超过24.8亿元的资金,投资新能源汽车项目。建设换电站是此次募资的主要目标之一,“智能新能源汽车能源站项目”、“智能轻量化快换纯电动车平台开放项目”是募资的主要建设项目,力帆股份将以“能源站”为核心,推进换电模式的发展,从而打造完整智能新能源汽车产业链。

作为我国新能源汽车的龙头企业之一,北汽新能源也看好换电模式。去年11月,北汽新能源发布了“擎天柱计划”。“到2022年,‘擎天柱计划’预计将投资100亿元,在全国范围内建成3000座光储换电站,累计投放换电车辆50万辆,梯次储能电池利用超过5GWh。”北汽新能源原副总经理张勇曾说。

按照北汽新能源的规划,“擎天柱计划”将分为三个阶段实施:

第一阶段(2016年~2017年),由北汽新能源、奥动新能源、出租车公司三方联合共建换电站,初步组建公共出行运营平台和梯次储能运维平台,组建以光储能换电站为中心的城市级能源互联网,建成换电站100座,运营车辆超过4000辆,实现梯次储能电池综合利用100MWh(10万度电).

第二阶段(2018年~2020年),在北京、厦门、广州、深圳、兰州、西安、昆明、郑州等城市辐射展开,组建各城市公共出行运营平台和梯次储能运维平台,组建以光储能换电站为中心的区域级能源互联网,建成换电站1000座,运营车辆10万辆,梯次储能电池综合利用1GWh(100万度电)。

第三阶段(2021年~2022年),在全国范围内展开,覆盖全国主要城市及重点城乡区域,组建以光储能换电站为中心的全国范围能源互联网,建成光储换电站3000座,运营车辆50万辆,梯次储能电池利用5GWh。

不仅老牌汽车企业热衷换电模式,新造车势力也同样对此青睐有加。蔚来汽车在ES8上市时也宣布将采用换电模式。在发布会现场,蔚来汽车演示了其换电模式。用户只需要把车停在蔚来换电站外,车辆会自动倒入换电工位,换电站可以在3分钟内自动完成电池更换工作。蔚来汽车计划以3公里为服务半径,在各大城市部署自动换电站。届时,消费者换电所需的时间甚至短于加油时间;全球知名企业特斯拉也曾涉足换电模式,换电时间只需93秒。

♦换电模式优势明显

“换电是一种非常不错的方式,尤其在出租车、网约车等营运车辆领域,换电模式更适合推广。”国家科技成果转化基金新能源汽车创业投资子基金合伙人兼总裁方建华告诉《中国汽车报》记者。

在方建华看来,换电模式的优势非常明显。

首先,对于营运车辆来说,时间就是金钱。现有的电动出租车普遍需要中途补电才能满足全天的行驶里程要求,如果采用充电模式,大约花费一个小时,这也意味着司机们的一部分有效工作时间被浪费了。另外,以往电动出租车司机担心寒冷季节电动汽车掉电太快,即使冬季也不敢开空调。换电模式可以弥补上述缺陷,不仅可以解除司机的里程焦虑,也可以改善他们的工作环境。

其次,从电力系统来看,我国电力供应存在明显的波峰波谷现象,晚间有大量的电力资源无法得到高效利用,换电模式正好起到削峰填谷作用。方建华说:“营运车辆换下来的电池可以夜间充电,不在白天与工厂、企业争夺电力资源。随着换电车辆数量增多,夜间充电起到的削峰填谷作用会越来越明显,有利于我国提高电力资源利用率。”

第三,把换下来的电池进行集中管理,也有利于延长电池寿命,增加其全生命周期价值。方建华说:“相对来说,慢充比快充更能延长电池的寿命,换下来的电池可以在夜间使用慢充,对于用户来说也可以节省不少成本。”

对于方建华提到的这些优势,北汽新能源副总经理张青平表示赞同,不仅于此,张青平还指出,换电模式有利于电池回收。“在换电模式下,电池可以集中管理,这样就便于详细记录电池的使用情况,集中回收电池的工作也就更容易进行。”他说。

我国汽车保有量持续增长,一直以来,传统汽车的电池回收工作是一个老大难问题,每年更换的电池本应送到专门的回收机构进行处理,但长期以来,正规的回收企业却“吃不饱”,这些报废电池都流入了不正规渠道。换电模式的集中管理方式可以有效改善这一现状,让回收工作变得相对容易。

另外,换电模式的推行也方便了二手电动汽车的交易。此前,记者在二手车交易市场询问电动汽车交易情况时,他们普遍反映的一个问题是,很难评估使用过的电池价值,也因此,影响二手电动汽车的交易。但使用换电模式的电动汽车由于剔除了电池,二手车的评估就会变得简单得多。

♦私人市场难以推广

优势明显,局限性也很突出。

此前,特斯拉曾想把换电模式应用在Model系列车型上,但后来却放弃了,特斯拉创始人马斯克解释放弃的原因时说,用户更倾向于充电方式,换电模式的推广价值不是很大。

对此,张青平告诉《中国汽车报》记者,在国内市场的确存在用户对换电模式的认知问题,这是换电模式在私人市场比较难以开展的原因之一。

一直以来,传统汽车用户习惯了在城区加油,而目前的换电站一般在郊区,受传统思维影响较大的消费者很难接受这一改变。换电站转向城区是否可行?在张青平看来,换电站需要的土地面积不是很大,即使如此,各大城市也很难找到地方建设换电站。另外,换电站具有充电功能,这就要求换电站所在的区域进行电力扩容,这项工程涉及到区域的电力系统改造,投资比较大,难度也非常大。

此外,为了保证用户可以随时换电,换电模式电动汽车电池包的数量肯定多于充电模式电动汽车电池包数量。张青平告诉《中国汽车报》记者,换电站需要根据各地情况测算应该配备的电池数量,一般情况下,电池与车辆之比在1.3:1～1.5:1之间,这种情况注定了换电站的投资金额比较高,投资回收期比较长。

最为重要的是,电池技术不定型严重制约换电模式发展。我国各大电池企业分别采用圆柱、方型、软包电池,这些电池的特性差别较大,使得不同品牌的电动汽车不能随便更换电池。目前,我国已统一动力电池的外形尺寸,其他方面的统一还有较长的路要走。

♦换电模式无安全隐患

从电动汽车诞生以来,安全性的讨论就没有停止过。同样,不少人也担心换电模式存在安全隐患,比如,有专家指出,换电模式下,电池与车体的连接并不牢靠,尤其是车辆在行驶过程中容易造成电池与车体之间出现缝隙,从而产生虚接,造成电池与车体在频繁摩擦中产生电火花。

针对这一问题,张青平明确表示,换电模式安全有保障。“北汽新能源早就研发出高压插接技术,并且申请了专利。在推广换电模式之前进行了5000多次插接验证,没有发生任何安全问题。”他举例称,北汽新能源数年前在厦门投放了100辆换电出租车,有的车辆已行驶40万公里,这么多年换了无数次电池,没有发生过一起安全事故。

张青平说:“换电模式的优缺点都很明显,就目前的技术水平和市场状况来说,比较适合在营运车辆上推广。”不过,满足私人用户出行才能获得更大的市场,换电模式还有很长的路要走。

♦走访发现:充电出租车司机想开换电车

为了调查充电模式的实际运行状况,记者日前走访了位于北京大兴区黄村的充换电站。

中午11:30左右,记者到达充换电站,Y字形车棚上写着“国家电网”四个字。现场,大约30辆电动出租车分列两排正在充电。

车辆刚充满电的张师傅告诉记者,每天中午他都会过来补电,每次大约补电1小时。另外,开充电出租车每个月的“份子钱”是4700元,刨去开支稍有盈余。

一直开充电出租车的张师傅在了解到记者调查换电模式时,表现出了极大的兴趣,他急切地向记者打听:“听说北汽新能源马上要投放一批换电出租车,你知道什么时候来吗?”

在记者看来,换电出租车的“份子钱”是5000元,与充电出租车仅有300元的差价,平摊在每天也就是10元左右,为何张师傅还如此期待开上换电出租车?张师傅给出了答案:中午时间正是消费者打车高峰期,但在生意最红火的时间段,他却不得不去补电,耽误了运营最佳时期,这对于“稍有盈余”的张师傅来说,短短的1小时非常重要。

大兴区黄村的换电站距离充电站并不远,但被一排低矮房屋和树木挡住了身影。在路人的指引下,记者走到换电站。与热闹的充电站相比,这里冷清了很多。一辆出租车在换电池,另有一辆在等待。记者拿出手机测算换电时间:3分钟多一点。

记者注意到,由于换电时车辆停放位置必须准确无误,现场停车位进行了一些特殊设置。坡道入口处设置了两个八字形滚轴,如果司机没有对准车位,滚轴会随着车辆的前进强行将车辆“挤”到中间位置,在这个过程中,为了避免车辆与地面产生摩擦,两边的地面上分别设置了4个滚轴。记者还注意到,换电出租车在坡道等待时,工作人员会拿出手机扫描司机手机上的二维码,记录该车行驶里程数。

记者在与换电出租车司机景师傅攀谈中了解到,北京的换电出租车采用套餐方式收取费用,目前只有一款套餐,即消费1100元购买5500公里,折合0.2元/公里,比传统燃油车的费用低不少。5500公里用完之后需要再花费1100元重新购买换电里程数,只能以套餐或者套餐倍数购买。

记者还注意到,每位司机的手机上都安装了换电APP,到达换电站后,工作人员扫描二维码就能了解上次换的电池行驶了多少公里,然后从购买的里程中扣除。新换的电池可以行驶200公里,但司机们并不会在电量消耗完毕后再去更换电池,在电量还能维持60~70公里时就会去更换,即使这样,也比加油划算得多。

景师傅告诉记者,北京的换电站是统一经营,价格、型号全部一致,他在密云区换了电池后不影响在大兴区再次换电池。另外,换电出租车频繁更换电池也让电池处于浅充浅放状态,有利于延长电池寿命。

在景师傅看来,在运营过程中,换电出租车与传统燃油车并无太大区别,只是在下雨时路面出现积水的情况下,不要让积水漫过底盘就可以。另外,他们也不用太担心电量消耗太快的问题,即使寒冷的冬天他们也可以放心地开启空调。

景师傅还告诉记者,他总是根据打车人数多寡来决定收车时间,一般来说,每天早上6点多钟出车,晚上8～9点钟收车,从运营时间看,换电出租车比充电出租车工作时间长很多。这或许就是张师傅急切地想要更换一辆换电出租车的原因吧。