電動(dòng)汽車快沖換電模式比較

電動(dòng)車充電方案比較阻礙電動(dòng)車開展的主要原因非常不同意不同意普通同意非常同意1阻礙電動(dòng)車的發(fā)展是續(xù)航里程0.00%4.52%24.52%50.32%20.65%2阻礙電動(dòng)車的發(fā)展是充電地點(diǎn)和充電時(shí)間。0.00%2.58%14.19%54.84%28.39%3阻礙電動(dòng)車的發(fā)展是安全隱憂。2.58%12.26%38.06%36.77%10.32%4阻礙電動(dòng)車的發(fā)展是消費(fèi)者不清楚電動(dòng)車和操控性能。3.87%18.71%40.00%29.68%7.74%5阻礙電動(dòng)車發(fā)展的是消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)。5.81%24.52%37.42%24.52%7.74%非常不同意不同意普通同意非常同意1當(dāng)充電裝置普及時(shí)，我會(huì)立刻去購(gòu)買電動(dòng)車。0.65%12.26%43.87%35.48%7.74%2當(dāng)續(xù)航里程改善后，我會(huì)立刻去購(gòu)買電動(dòng)車。0.65%7.74%44.52%38.71%8.39%充電模式·常規(guī)充電模式快速充電模式更換電池組優(yōu)點(diǎn)充電器和安裝成本較低，便于實(shí)現(xiàn)車載；可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本，保證充電時(shí)段電壓相對(duì)穩(wěn)定；充電設(shè)施體積小可攜帶，便于車輛在停車場(chǎng)以外的地方充電。充電時(shí)間短，場(chǎng)地周換快；充電站場(chǎng)不需要大面積的停車場(chǎng)。提高了車輛的使用效率，方便用戶的使用；更換下來的蓄電池可以在低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低了充電成本，提高了車輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；解決了充電時(shí)間長(zhǎng)、蓄存電荷量少、電池質(zhì)量差、續(xù)駛里程短等難題；便于電池組的維護(hù)、管理，提高了電池的使用壽命；有利于廢舊電池的回收和再利用。缺點(diǎn)充電時(shí)間過長(zhǎng)，難以滿足車輛緊急運(yùn)行的需求。充電效率較低，安裝成本和工作成本較高；充電電流大，對(duì)充電的技術(shù)和方法要求高，對(duì)電池的壽命有負(fù)面影響；充電電流大易造成電池異常，存在安全隱患。對(duì)于電池與電動(dòng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)化、電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)改進(jìn)、充電站的建設(shè)和管理以及電池的流通管理等有嚴(yán)格的要求。適用性設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程盡可能大，能滿足車輛運(yùn)營(yíng)一天的需要，僅僅利用晚間停運(yùn)時(shí)間充電；由于常規(guī)充電以常規(guī)的電流為蓄電池充電，因此在家里、停車場(chǎng)和公共汽車站都可以進(jìn)行充電；常規(guī)充電站的規(guī)模一般較大，以便能夠同時(shí)為多輛電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。電動(dòng)車的續(xù)駛里程適中，在車輛運(yùn)行的間隙進(jìn)行快速補(bǔ)充，滿足車輛安全運(yùn)營(yíng)需要；大電流快充使充電時(shí)間大為縮短，為后續(xù)的均衡充留出足夠的時(shí)間；由于相應(yīng)的大電流需求會(huì)對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生有害的影響，因而快速充電模式只適用于專用的充電站。車輛電池組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，易更換；車輛運(yùn)營(yíng)中需要及時(shí)的更換電池，充電站可以對(duì)電池和車輛實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、快速化的分離；換電、快速充電模式優(yōu)劣比照換電、充電模式優(yōu)劣對(duì)比對(duì)比項(xiàng)目快速充電模式換電模式獲得能源便利性+充電站快充，停車場(chǎng)慢充-換電站方可換電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一難易+標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一難易-統(tǒng)一接口較為簡(jiǎn)單安全性+相對(duì)高-相對(duì)低建站成本+相對(duì)低-相對(duì)高技術(shù)革新動(dòng)力+革新技術(shù)動(dòng)力強(qiáng)-壟斷可能性大，革新動(dòng)力小市場(chǎng)化可能+短期更為可行-短期無法盈利時(shí)間長(zhǎng)短-現(xiàn)行技術(shù)下較慢+方便快捷消費(fèi)者購(gòu)車成本-初次購(gòu)車成本高+初次購(gòu)車成本低電池壽命-快充縮短電池壽命+集中充電電池壽命長(zhǎng)續(xù)航能力-續(xù)航受限制+續(xù)航增強(qiáng)電網(wǎng)功率壓力-快充對(duì)電網(wǎng)造成巨大壓力+集中慢充，壓力較小電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈換電池會(huì)否帶來電池管理混亂問題，會(huì)否因頻繁更換電池發(fā)生事故？不同車企的電池標(biāo)準(zhǔn)也是不同的，能否按照國(guó)家電網(wǎng)的接口來統(tǒng)一做？將電池拿走是動(dòng)了他們的“奶酪〞。也就是說，如果整車企業(yè)放棄電池將不會(huì)獲得國(guó)家的補(bǔ)貼車廠石油公司電池廠商電網(wǎng)換電模式使賣汽車的不用收電池錢，買汽車的不用付電池錢，不管是廠家還是消費(fèi)者都能夠節(jié)省不少本錢如果換電模式成為主流，電池生產(chǎn)企業(yè)將能夠獲得豐厚的利潤(rùn)?？衫矛F(xiàn)有的加油站改建為加油站充電一體綜合站，降低投資本錢充電時(shí)間大都為白天，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，需考慮電網(wǎng)實(shí)際承受范圍；將來國(guó)家電網(wǎng)還將回收這些舊電池，在變電站用作儲(chǔ)能設(shè)備?？焖俪潆娔Ｊ礁鼡Q電池組動(dòng)力蓄電池技術(shù)難題電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池的平安性、可靠性以及本錢，也是充電站開展值得注意的問題之一。相比其他交通工具，汽車的顛簸程度更高，對(duì)于電池的抗震性、穩(wěn)定性要求更高。電動(dòng)汽車在更換電池時(shí)，要考慮電池安裝是否穩(wěn)固，屢次更換電池帶來的磨損是否會(huì)影響電池有效對(duì)接入車體，導(dǎo)電性是否受到影響等問題。為了有效防止因更換不善引發(fā)的電池脫離車體、電池著火、冒煙、爆炸等平安事故，可通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備如比較精確的定位系統(tǒng)、機(jī)械手、死鎖解除等技術(shù)手段來保證電池平安替換。初期階段應(yīng)以慢充+換電模式2023年7月6日，財(cái)政部、科技部、工信部、發(fā)改委在深圳聯(lián)合召開全國(guó)私人購(gòu)置新能源汽車試點(diǎn)工作會(huì)議，出席會(huì)議的工信部副部長(zhǎng)苗圩指出，“統(tǒng)一電動(dòng)汽車所用動(dòng)力電池的規(guī)格和尺寸，決定了將來更換電池的可行性〞，建議“充電的方式以慢充電和分散式充電為主，不宜大規(guī)模建設(shè)集中式快速充電設(shè)備，特別是針對(duì)私家車〞。目前電動(dòng)汽車充電以“慢充+換電〞為主要方式?？焖俪潆娍稍?0分鐘至30分鐘內(nèi)，為電池充電50%至80%，使汽車可以繼續(xù)行駛。但快速充電是以嚴(yán)重消耗電池壽命為代價(jià)的，現(xiàn)在的儲(chǔ)能技術(shù)無法在不降低使用壽命的根底上完成快速充電。例如，本錢在6-12萬元的電動(dòng)汽車電池，如果經(jīng)過快速充電，使用壽命將由10年降至3年。這一本錢如果轉(zhuǎn)嫁于消費(fèi)者，新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化將受到極大制約?？焖俪潆姷淖畲髢?yōu)勢(shì)就是時(shí)間短，這一點(diǎn)通過換電方式同樣可以做到。更換電池比較方便，過程相對(duì)簡(jiǎn)單，以“換電〞的方式縮短電動(dòng)汽車的充電過程，既方便運(yùn)營(yíng)商在最經(jīng)濟(jì)的時(shí)段實(shí)現(xiàn)充分的電能存儲(chǔ)，又為車主減少了充電等待間，由提供“快速充電效勞〞轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁半姵馗鼡Q效勞〞。慢充〔普通充電〕是采用現(xiàn)在的交流插頭插在車上，需要兩小時(shí)至八小時(shí)。在新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的初期，考慮到電池產(chǎn)品的技術(shù)性能和新能源汽車的市場(chǎng)性，通過汽車充電站和充電樁的合理布局，慢充是可以滿足車主在公寓或住所附近為私家車充電需求的。因此，“慢充+換電〞方式是當(dāng)下充電站最可行的技術(shù)選擇。Thedriverswipesacardtoactivatethesystem,thendrivesintothechangestation.Arobotquicklyreleasesthebatterypackfromtheundercarriageandexchangesitforanewone.Timefromdrive-intodrive-out:1minute30seconds.Battery:Theseveral-hundred-poundpack,poweredbylithium-ioncellslikethoseinlaptopcomputers,mountsflushwiththebottomofthecar.BetterPlacewillownthebatteriesalongwiththeinfrastructureforservicingthem.Plug:Likeelectriccarscurrentlyonthemarket,theBetterPlacemodelhasanelectricplugsothatdriverscantopoffatcurbsidechargingstations.Software:GPS-enabledsoftwareinthecaralertsdriverswhenthey'rerunninglowonbatterypoweranddirectsthemtothenearestquick-changestationalongtheirroute.Thesoftwarecouldalsointerfacewithfuturepower-monitoringtechnologytofeedpowerfromparkedcars.在中國(guó)開展策略與換電模式失敗原因分析Better

Place換電模式失敗的原因，主要有幾個(gè)方面：BetterPlace方案在2023年前在以色列和丹麥兩國(guó)銷售這10萬輛FluenceZE電動(dòng)車。不過最終這款車的銷量不及方案銷量的1%，以至于BetterPlace的虧損達(dá)5億美元。換電模式推廣需要大量的電池儲(chǔ)藏〔購(gòu)置數(shù)量不低于運(yùn)行車輛數(shù)的1.8倍〕，產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)較難;電動(dòng)汽車關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于電池，也是汽車廠家開展電動(dòng)車的核心技術(shù)所在。而按照換電模式，BetterPlace和電網(wǎng)將直接控制對(duì)電動(dòng)車電池的運(yùn)營(yíng)，也將獲得電池方面的利潤(rùn)，因此受到汽車廠家的冷落。換電模式需明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中涉及車的制造路線、電池制造技術(shù)、能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)、城市規(guī)劃等一系列問題，現(xiàn)階段這些問題無法徹底解決;換電會(huì)增加電池與車輛連接的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)生平安問題;最后，換電模式還直接面臨著電池控制權(quán)的利益博弈。BetterPlace中國(guó)區(qū)規(guī)劃了開展路徑：和汽車廠家合作，通過可充可換電的汽車，給中國(guó)市場(chǎng)提供產(chǎn)品；力求在中國(guó)的電動(dòng)車充換電根底設(shè)施建設(shè)中占一分子，在2023年和南方電網(wǎng)達(dá)成協(xié)議，共同建設(shè)充換電站；開展自己的充換電設(shè)施供給鏈條。ModelSisdesignedtoallowafastbatteryswap,exchangingyourbatteryforafullychargedbatteryinlessthanhalfthetimeittakestorefillagastank.ThisoffersModelSdriversanother,evenfasteroptionwhenrechargingwhiledrivinglongdistances.ModelSSuperCharge和BatterySweep模式換電效勞并不是Tesla業(yè)務(wù)核心，僅為拓展客戶而開辟的一條途徑。而BetterPlace不同，前期投入很大，斥巨資在以色列建立了37家換電站。Tesla目前選擇的是更為穩(wěn)妥的路線，先在某些地區(qū)試水，成功之后再去拓展。本錢在其可控范圍內(nèi)。涉及到更為具體的操作，Tesla和BetterPlace也不同。BetterPlace在換電中使用的電池均非車主所有，因此電池的新舊對(duì)車主來說并不重要。但Tesla那么恰恰相反，電池屬于車主，這就導(dǎo)致車主在更換電池時(shí)會(huì)對(duì)電池的新舊、容量、使用壽命等有更多的要求。Tesla的換電站是設(shè)置在超級(jí)充電站中。超級(jí)充電站已經(jīng)有不少多余可用的電池，這些電池目前被用于存儲(chǔ)太陽能電池板，在未來可用于電池交換模式。VS換電模式比較M300EV目前眾泰新能源汽車與國(guó)家電網(wǎng)合作開發(fā)換電模式，開展了中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)化的創(chuàng)新舉措，其中眾泰M300EV換電模式車型在杭州市新能源出租車市場(chǎng)的占有率已到達(dá)92%，極大的推動(dòng)了新能源汽車的普及進(jìn)程?！昂贾菽Ｊ建暤某晒Γ_拓了新能源汽車應(yīng)用和普及的全新道路，目前這種模式還將推廣應(yīng)用到多個(gè)國(guó)內(nèi)新能源汽車示范運(yùn)營(yíng)城市，與國(guó)有電力運(yùn)營(yíng)商的戰(zhàn)略合作將極大的推動(dòng)新能源汽車的普及進(jìn)程。杭州模式：換電為主、充電為輔、分散效勞序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容相應(yīng)數(shù)據(jù)備注1純電動(dòng)出租車39輛

2年底時(shí)目標(biāo)規(guī)劃200輛

3目前每車平均運(yùn)營(yíng)公里數(shù)1.2萬公里最長(zhǎng)2萬公里4運(yùn)營(yíng)方式，每天1班，做一休一1班每車配2人5換電模式的電池容量4箱電池每箱電池規(guī)格：80V/60Ah6換一次電可續(xù)航里程95公里

7乘坐舒適性好車寬、行走平順8每天運(yùn)營(yíng)時(shí)間15個(gè)小時(shí)

9故障率

等同普通出租車國(guó)家電網(wǎng)許繼集團(tuán)許繼緊盯國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù)和國(guó)家開展戰(zhàn)略，聚焦資源，超前謀劃，在國(guó)內(nèi)首次提出了集"充、換、儲(chǔ)、放"一體的電動(dòng)汽車充換電站技術(shù)方案和運(yùn)營(yíng)方案，在電動(dòng)汽車充換電標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制及示范工程建設(shè)等方面，走在了行業(yè)前列。公司研制出世界上第一臺(tái)電動(dòng)汽車換電機(jī)器人，成功應(yīng)用于世界上功能最全、規(guī)模最大、效勞能力最強(qiáng)的山東青島薛家島電動(dòng)汽車智能充換儲(chǔ)放一體化示范電站工程。陸續(xù)在北京、上海、西安等20多省市投運(yùn)了60多座充換電站；國(guó)內(nèi)首套"基于物耳其網(wǎng)的分布式電動(dòng)汽車(電池)管理系統(tǒng)"在天津、南京等地實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行。目前許繼已成為國(guó)內(nèi)唯一能夠成套提供"充、換、儲(chǔ)、放"一體化設(shè)備的制造商。薛家島公交車標(biāo)準(zhǔn)充換電站薛家島公交車標(biāo)準(zhǔn)充換電站工程方案公交車充換電站本錢與不同電價(jià)下的收益分析公交車充換電站成本分析固定成本（單位：萬/年）運(yùn)營(yíng)成本（單位：萬/年）基礎(chǔ)設(shè)施投資200員工費(fèi)用(30-50人）150征地費(fèi)用50維修費(fèi)用10更換電池設(shè)備（2個(gè)電池快換通道，每個(gè)通道設(shè)2臺(tái)快換機(jī)器人）600電費(fèi)613充電機(jī)采購(gòu)費(fèi)用800電池購(gòu)買費(fèi)用（公交車每車一整套電池約50萬，充電站按照1:1.8的比例配備）9000總計(jì)10650總計(jì)773不同電價(jià)下的公交車充換電站收益分析電價(jià)(元/度)10

6

4

每天充電次數(shù)(次)（供公交車在城市工況下行駛80km以上）240

240

240

每次充電度數(shù)(度)100

100

100

電池壽命期內(nèi)充電站收入(萬)37400

22500

16000

電池壽命期內(nèi)充電站支出(萬)14000

14000

14000

電池壽命期內(nèi)充電站收益(萬)23400

8500

2000

充電站年凈收益(萬)8760

2100

470

傳統(tǒng)公交車行駛100公里耗油60升，油價(jià)位6.7元/升，100公里運(yùn)行本錢約為400元；電動(dòng)公交車行駛100公里耗電100度，假設(shè)要與傳統(tǒng)公交車運(yùn)行本錢相當(dāng)，那么每度電價(jià)約為4元。車電互聯(lián)模式VehicletoGrid由于大局部乘用車輛平均每天行駛時(shí)間1h左右，95％的時(shí)間處于閑置狀態(tài)。將處于停駛狀態(tài)的電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)，并且數(shù)量足夠多時(shí)，電動(dòng)汽車就可以作為可移動(dòng)的分布式儲(chǔ)能裝置，在滿足電動(dòng)汽車用戶行駛需求的前提下，將剩余電能可控回饋到電網(wǎng)。因此，未來電動(dòng)汽車的車載電池可能作為智能電網(wǎng)中的移動(dòng)儲(chǔ)能單元，在電網(wǎng)頂峰負(fù)荷時(shí)段向電網(wǎng)傳輸電能，而在電網(wǎng)非頂峰負(fù)荷時(shí)段電網(wǎng)又向其充電。其利益有以下幾點(diǎn)：利用電動(dòng)車電池作為電網(wǎng)的緩沖，為電網(wǎng)提供輔助效勞，如調(diào)峰、無功補(bǔ)償?shù)?；能為車主提供額外的收入，抵消購(gòu)置電動(dòng)汽車的局部花費(fèi)，有利于清潔汽車的普及；可以增加電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性，降低電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)本錢?；诟鼡Q電池組的V2G實(shí)現(xiàn)方法在更換站中存有大量的儲(chǔ)能電池，因而也可以考慮將這些電池連到電網(wǎng)上，利用電池組實(shí)現(xiàn)V2G。這種方法的原理類似于集中式V2G，但是