純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性 第 3 部分：換電機(jī)構(gòu)編輯說明

汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換

性第3部分換電機(jī)構(gòu)》

（征求意見稿）

編制說明

《純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第3部分：換電機(jī)

構(gòu)》

（征求意見稿）

編制說明

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

《純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性第3部分：換電機(jī)構(gòu)》立項計劃由工業(yè)和信息化

部在《2022年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項目計劃》中下達(dá)，下達(dá)通知文號為：工信

廳科函〔2022〕94號，計劃編號為：2022-0005T-QC。

2、工作過程

a)2020年11月，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會開展了純電動商

用車車載換電系統(tǒng)互換性的行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展調(diào)研，通過調(diào)研重卡換電相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品，規(guī)劃出

純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性標(biāo)準(zhǔn)各部分的主要內(nèi)容?；Q性系列標(biāo)準(zhǔn)共分為5部分，

第1部分：換電電氣接口、第2部分：換電冷卻接口、第3部分：換電機(jī)構(gòu)、第4部分：

換電電池系統(tǒng)、第5部分：車輛與電池包的通信。

b)2021年3月，召開了起草組第一次工作會議，明確了本系列標(biāo)準(zhǔn)定位為：能夠?qū)?/p>

現(xiàn)車、包、站間的互換，為電動商用車換電行業(yè)提供技術(shù)支撐。標(biāo)準(zhǔn)范圍：適用于商用車（包

含重卡、輕卡等車型）換電，標(biāo)準(zhǔn)方案不限制技術(shù)路線的發(fā)展。同時明確了各單位任務(wù)分工

及進(jìn)度安排,寧德時代、吉利商用車、四川新能源汽車創(chuàng)新中心、北汽福田、徐工、中航光

電提交鎖止機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和位置。

c)2021年10月，召開了起草組第二次工作會議，會上秘書處匯報了新能源商用車換

電標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建情況，通報了本系列標(biāo)準(zhǔn)5部分的立項申請情況。會議重點討論了換電計量

電表的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)化需求，與會專家一致認(rèn)為，現(xiàn)階段尚未有成熟的車載計量電表產(chǎn)品，車

輛上直接進(jìn)行安裝復(fù)雜程度較高，因此難以直接從車輛層面規(guī)定電表的安裝位置及使用方式，

后續(xù)可根據(jù)產(chǎn)品的發(fā)展形式進(jìn)行繼續(xù)討論。會議還重點討論了電池箱外形尺寸方案，初定L

≤2500、H≤2300、W=850，演示了頂?shù)鯎Q電和側(cè)掛式換電方式對比，換電電池系統(tǒng)、換電底

座的結(jié)構(gòu)，定位方式分為粗定位和精定位兩方面，會后由四川新能源汽車創(chuàng)新中心給出能夠

兼容側(cè)面抓取與頂?shù)踝トQ電的設(shè)計方案并給出標(biāo)準(zhǔn)問題清單供各單位反饋等。

d)2022年2月，召開了起草組第三次工作會議，會議就四川新能源汽車創(chuàng)新中心起

草的標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行了詳細(xì)討論，標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍定位于后背式換電的純電動商用車。對于處

于發(fā)展早期的側(cè)掛式換電方式，由于市場應(yīng)用不足、設(shè)計方案還有待進(jìn)一步優(yōu)化提升，所以

與會專家一致認(rèn)為側(cè)掛式換電暫不宜納入適用范圍中。標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范了電池系統(tǒng)抓取接口、

承載面、導(dǎo)向定位、鎖止裝置、電氣結(jié)構(gòu)位置、冷卻接口位置進(jìn)行了規(guī)范，底座的接口需要

與電池系統(tǒng)的接口配合。經(jīng)討論明確了標(biāo)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)，對于標(biāo)準(zhǔn)中缺少的尺寸，下一步需要

各單位反饋缺少的尺寸和方案。會議還明確了電池箱寬度尺寸修改為810～850mm，長度建

議為2360～2500，換電機(jī)構(gòu)應(yīng)兼容該尺寸。

e)2022年4月，召開了起草組第四次工作會議，會議中對頂?shù)蹩颉㈨數(shù)蹩缀蛡?cè)面抓

取接口的尺寸，基本達(dá)成共識。為兼容各家承載面布置形式，標(biāo)準(zhǔn)提出了電池框底部大尺寸

承載面方案，粗定位邊框也提出了10點定位方案。精導(dǎo)向銷布置尺寸采用了大多數(shù)現(xiàn)存產(chǎn)

品的尺寸860×620，精導(dǎo)向孔兼容目前直銷定位和錐銷定位2種形式。同時也提出了1個、

2個、4個電氣連接器的布置方案。

f)2022年4月、5月分別召開了起草組第五次、第六次會議，會議重點討論了系列標(biāo)

準(zhǔn)中第1部分換電電氣接口，涉及換電機(jī)構(gòu)的內(nèi)容較少。

g)2022年6月，召開了起草組第七次工作會議，經(jīng)討論標(biāo)準(zhǔn)方案優(yōu)化了對于不同產(chǎn)

品的兼容性，要求各企業(yè)按照該版草案，繼續(xù)反饋自家參數(shù)，提出更具兼容性的標(biāo)準(zhǔn)方案。

本次會議討論后，標(biāo)準(zhǔn)框架和互換性方案基本得到確定。

h)2022年7月，召開了起草組第八次工作會議，會議討論了“V字型”承載面方案，

認(rèn)為有必要納入標(biāo)準(zhǔn)方案中作為“平板型”承載面方案的補充。同時也對換電系統(tǒng)的安全性

做了重點要求，與會單位將提供電池系統(tǒng)和底座的試驗報告和CAE分析報告，作為對標(biāo)準(zhǔn)方

案安全性的證明。會后標(biāo)準(zhǔn)草案鎖止機(jī)構(gòu)由4個鎖點調(diào)整為8個，供企業(yè)選擇使用，粗導(dǎo)向

由10個導(dǎo)向點調(diào)整為8個，換電機(jī)構(gòu)兼容電池箱長度尺寸更改為2320≤L≤2500。對存在

的問題進(jìn)一步修改完善后形成了征求意見稿。

i)2022年9月，在整理前期會議形成意見的基礎(chǔ)上形成征求意見稿，并在行業(yè)范圍

內(nèi)廣泛征求意見。

3、工作分工

本標(biāo)準(zhǔn)由工業(yè)和信息化部提出、全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口,標(biāo)準(zhǔn)起草組包括電動

商用車整車企業(yè)、換電設(shè)備制造企業(yè)、換電站運營企業(yè)、動力電池企業(yè)、換電接口企業(yè)、檢

測機(jī)構(gòu)等。

二、汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)

1、編制原則

1)單側(cè)接口標(biāo)準(zhǔn)化：換電電池系統(tǒng)作為流動部件，標(biāo)準(zhǔn)建議重點規(guī)范電池系統(tǒng)（電

池框）的互換性尺寸，保證電池資產(chǎn)流通互換。

2)最大化兼容：盡量兼容各家的技術(shù)方案而不發(fā)生較大的變化，但尺寸會有調(diào)整。

通過調(diào)整電池框架結(jié)構(gòu)尺寸，達(dá)到盡量讓底座各部件的型式、尺寸不作調(diào)整。

3)對創(chuàng)新限制最小化：不限定換電底座具體技術(shù)方案，預(yù)留備用的布置空間。

2、主要內(nèi)容說明

a)范圍

本文件規(guī)定了純電動商用車車載換電系統(tǒng)中換電機(jī)構(gòu)的互換性要求。即只對涉及抓

取、承載、鎖止相關(guān)的互換性尺寸做要求。

本文件適用于后背式換電的純電動商用車車載換電系統(tǒng)互換性尺寸設(shè)計，不適用于市場

應(yīng)用還不成熟的側(cè)掛側(cè)換式換電的純電動商用車。

b)規(guī)范性引用文件

本文件定義了7條術(shù)語，包括車載換電系統(tǒng)總成、換電電池系統(tǒng)、換電電池框、車載換

電底座、換電機(jī)構(gòu)、換電接口、后背式換電。

c)互換性要求

標(biāo)準(zhǔn)從以下層級結(jié)構(gòu)規(guī)定互換性接口尺寸要求：

抓取

承載面

機(jī)械接口

導(dǎo)向定位

換電機(jī)構(gòu)鎖止

電氣接口布置

冷卻接口布置

1)抓?。?/p>

市場上常見的頂?shù)踝ト》绞接凶ト】蚣芰汉妥ト∞D(zhuǎn)鎖孔兩種，兩種方式各有優(yōu)點，標(biāo)準(zhǔn)

對兩種方式分別進(jìn)行統(tǒng)型后作出規(guī)范要求。

抓取框架梁抓取轉(zhuǎn)鎖孔

對于采用側(cè)面抓取的技術(shù)路線在標(biāo)準(zhǔn)中也得到了保留。該方式定位精度高、換電工位可

擴(kuò)展性強(qiáng)?？梢宰鳛橐粋€標(biāo)準(zhǔn)的換電抓取方案。

側(cè)面抓取

2)承載面：

承載面的布置因各家考慮的支承、振動、安全性等方面問題，技術(shù)方案差異大，大致可

以分為平板型承載面和V字型承載面。

對于平板型承載面的布置，標(biāo)準(zhǔn)推薦了電池框底部大尺寸平面要求，換電底座的支承塊

可以在該范圍內(nèi)由各企業(yè)自己確定布置方式，標(biāo)準(zhǔn)方案可以兼容大多數(shù)企業(yè)技術(shù)方案訴求。

9家布置方案

對于企業(yè)提出的降低振動的V字型承載面，標(biāo)準(zhǔn)中也作為一種參考方案納入。

3)導(dǎo)向定位

導(dǎo)向定位分為粗導(dǎo)向定位和精導(dǎo)向定位二級導(dǎo)向裝置。采用的形式也基本相同，只是各

家再布置尺寸上有差異。粗導(dǎo)向定位位置又有大間距4角和小間距4角布置，為了不限制各家

已有的設(shè)計方案，標(biāo)準(zhǔn)在方案允許的前提下推薦了電池框8點粗導(dǎo)向邊的方案，供設(shè)計底座

粗導(dǎo)向柱時選擇使用的電池框?qū)蜻?，同時也給出了優(yōu)先推薦的大間距4角導(dǎo)向方案。

精導(dǎo)向定位銷孔配合方式有直孔直銷配合和錐孔錐銷配合。為兼容兩種結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)推薦

了同時具有直孔和錐孔的導(dǎo)向孔，布置尺寸采用應(yīng)用最多的860×620間距尺寸。

4)鎖止

常見的鎖止形式大致分為內(nèi)鎖斜面壓緊、內(nèi)鎖平面壓緊、內(nèi)鎖轉(zhuǎn)鎖壓緊、外鎖斜面壓緊、

底部楔塊壓緊等。標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)范了電池框上鎖頭壓緊的連接接口與布置尺寸，并不規(guī)范鎖機(jī)構(gòu)

的形式，最大限度兼容現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

電池框鎖緊接口

鎖緊接口在電池框中布置8個點，供設(shè)計時選擇，一般可以選擇使用4個或8個，標(biāo)準(zhǔn)推

薦采用內(nèi)側(cè)4鎖點，為后期進(jìn)一步統(tǒng)一型式作鋪墊。

8點鎖精接口

5)電氣接口布置

按照本系列標(biāo)準(zhǔn)第1部分換電電氣接口規(guī)范要求，換電機(jī)構(gòu)規(guī)定了單連接器、雙連接器、

四連接器的電氣接口安裝布置尺寸。

6)冷卻接口布置

按照本系列標(biāo)準(zhǔn)第2部分換電冷卻接口規(guī)范要求，換電機(jī)構(gòu)規(guī)定了液冷連接器的安裝布

置尺寸。

三、主要試驗（或驗證）情況分析

各個接口的設(shè)計方案來源于現(xiàn)有產(chǎn)品的總結(jié)統(tǒng)型，通過三維數(shù)模分析，換電機(jī)構(gòu)各接口

均滿足設(shè)計要求，對現(xiàn)有產(chǎn)品方案（包括抓取裝置、承載面、導(dǎo)向定位、鎖機(jī)構(gòu)）的兼容性

較強(qiáng)。各企業(yè)可以對現(xiàn)有產(chǎn)品經(jīng)調(diào)整布置尺寸后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。整改影響較小，具有可行性。

1、系統(tǒng)CAE分析

對采納的標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行了CAE分析如下：

結(jié)論：車載換電系統(tǒng)能夠滿足GB38031中除M1、N1類以外的車輛電池包或系統(tǒng)的振動測

試條件、某車企路譜隨機(jī)振動、側(cè)換抓取、頂?shù)踝ト?、汽車制動傾斜、過載受力、鎖機(jī)構(gòu)抗

5T極限反力的要求。

2、系統(tǒng)振動試驗

對采納的標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行了振動試驗如下：

試驗結(jié)論：試驗過程和方法依據(jù)GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》8.2.1

中的規(guī)定，滿足《試驗（檢測）委托單》和《車載換電系統(tǒng)振動試驗大綱》的要求。試驗結(jié)

束后對試驗件指定位置及整體進(jìn)行檢查，試驗件與試驗前對比目測無變形、無開焊。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

標(biāo)準(zhǔn)起草過程中，尚未收到標(biāo)準(zhǔn)涉及專利的反饋，尚未檢索到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)必要專利。

五、預(yù)期達(dá)到的社會效益等情況

為迎合國內(nèi)重卡治污的迫切需求，重卡電動化正成為交通領(lǐng)域大氣治污與綠色低碳發(fā)展

的重要組成部分。換電重卡具有換電時間短、運營效率高、電池壽命長等特點，已逐漸成為

重卡電動化的重要形式。但目前尚無換電重卡相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以參考，這使得

企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和互換性方向找不到方向。由于換電標(biāo)準(zhǔn)缺失，各個重卡換電站只能給特定

的重卡車型進(jìn)行換電，無法在不同車企的車型之間進(jìn)行換電，造成了電池資產(chǎn)流通不足，換

電站重復(fù)建設(shè)且利用率低的問題，嚴(yán)重影響了重卡換電模式推廣。換電標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善是

產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要前提和基礎(chǔ)，也是換電重卡大規(guī)模推廣應(yīng)用的重中之重。

六、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況

目前尚無國際標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)。

七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)屬于電動汽車能源補充系統(tǒng)中換電系統(tǒng)分類。本標(biāo)準(zhǔn)為《純電動商用車車載換電

系統(tǒng)互換性》系列標(biāo)準(zhǔn)中的第3部分（換電機(jī)構(gòu)），與《第1部分：換電電氣接口》、《第

2部分：換電冷卻接口》、《第4部分：換電電池系統(tǒng)》、《第5部分：車輛與電池包的

通信》共同組成了商用車換電兼容性標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了商用車換電電池系統(tǒng)的互換兼容。

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突或矛盾。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中尚未遇到重大分歧意見。

九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明

建議作為推薦性行業(yè)發(fā)布，可根據(jù)行業(yè)管理需求開展產(chǎn)品檢驗等標(biāo)準(zhǔn)具體實施措施。

十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

建議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布日期與實施日期間隔半年，以便于標(biāo)準(zhǔn)的傳播、宣貫和產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備。

十一、廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

十二、其他應(yīng)予說明的事項

無。

目次

一、工作簡況...................................................................................................................3

二、汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)...........................4

三、主要試驗（或驗證）情況分析...............................................................................8

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況.........................................................................................11

五、預(yù)期達(dá)到的社會效益等情況.................................................................................11

六、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況.................................................................11

七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性.........................................12

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù).........................................................................12

九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明.............................................................................................12

十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議.................................................................................12

十一、廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議.................................................................................12

十二、其他應(yīng)予說明的事項.........................................................................................12

QC/TXXXXX—XXXX

C

C

附錄C

（資料性）

特殊結(jié)構(gòu)換電接口

C.1承載面

V字形式承載面尺寸以及在電池框上的布置見圖C.1和表C.1。

單位為毫米

a

b

B4

A4

A2B2

1V字形承載面

A

底部平面

A3

B1B3

V字形承載面

圖C.1電池框V字形式承載面

表C.1V字形式承載面尺寸

單位為毫米

代號A1A2A3A4aB1B2B3B4b

數(shù)值60≤1700≤850324≤60°55≤550