目前的純電動汽車大都采用充電樁充電的方式來補(bǔ)充續(xù)航,據(jù)統(tǒng)計,截至2018年9月,國內(nèi)的公共充電樁數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了28.5萬個。雖然充電樁的數(shù)量在不斷增加,但是始終無法解決充電慢和使用不方便的問題。
除了充電樁充電之外,對于純電動汽車來說,還有換電模式和無線充電可供選擇:換電模式的速度在理論上會遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于充電模式,而無線充電相比充電樁則要方便許多。那么這兩種能源補(bǔ)給方式會成為未來純電動車的主流嗎?
①速度:換電模式最大的優(yōu)點就是速度,理想情況下,更換電池的時間可以縮短至5分鐘內(nèi),基本相當(dāng)于去加油站加油所花費(fèi)的時間。
②成本:成本有可能會成為換電模式的優(yōu)點,首先如果車主只用購買不帶電池的車,后期電池采用租賃模式,那么購車成本更低;其次正常三元鋰電池可以循環(huán)500~1000次左右,折合里程在15萬~30萬公里,很多車主沒用到這么多里程就賣車了,換電模式可以充分利用到每塊電池的壽命;再者當(dāng)達(dá)到一定規(guī)模時,換電模式的運(yùn)營成本可能遠(yuǎn)低于自己去快充的成本。
①電池的標(biāo)準(zhǔn):由于每家車企的電池標(biāo)準(zhǔn)不同,很難做到完全統(tǒng)一,所以目前的換電模式僅在單一品牌甚至是單一車型中才能實現(xiàn)。比如北汽新能源的很多出租車使用換電模式,還有蔚來ES8的換電服務(wù)。想要統(tǒng)一所有純電動車企的電池尺寸、標(biāo)準(zhǔn)是一件非常困難的事情,甚至有的車企明確表示不會考慮換電服務(wù),比如小鵬汽車。
②安全性:由于電池組在車重中的占比較大,如果采用可拆卸的電池包,勢必要對整車的車身結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行設(shè)計。另外,為了實現(xiàn)快速拆卸,而電池組又重達(dá)數(shù)百公斤,這對于固定電池的機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了很高的要求,如果行駛過程中發(fā)生電池脫落,非常危險。
③場地成本:目前蔚來、北汽、時光等支持換電模式的車企,大都采用一個數(shù)十平米的活動板房作為作業(yè)場地。蔚來的換電站一次最多只能換5輛車,并且每次只能為1輛車換電,車主在換電時不能待在車內(nèi),服務(wù)體驗不佳。
對于換電需求比較頻繁的往往都是鬧市區(qū),土地成本高昂,想要擴(kuò)大換電站規(guī)模需要巨大的成本投入。之前也有過利用現(xiàn)有加油站場地的設(shè)想,但是電氣安全和油氣安全的沖突最終讓該設(shè)想擱淺。
④電池成本:為了同時保證車輛的電池和備用的電池需求,采取換電模式需要對于電池數(shù)量做出冗余考慮。目前平均的電池冗余率為50%,也就是每2輛純電動車上路行駛,換電站要額外自備一塊新電池,前期的電池成本投入也非常高昂。
⑤電池所有權(quán)問題:目前純電動汽車的新能源補(bǔ)貼與電池密切相關(guān),采取“一車一電”的模式。如果電池所有權(quán)屬于個人,那么新車主勢必不愿意去換電,因為會有很大概率換到舊電池,那么換電的模式就無法循環(huán);如果電池所有權(quán)屬于車企,個人不買電池,那么在申請新能源補(bǔ)貼時會遇到阻礙。
目前北汽新能源的做法比較值得借鑒,車主在購?fù)暾嚕ê姵兀┲?,再由北汽成立的電池管理公司進(jìn)行電池回購。這樣既符合新能源補(bǔ)貼政策的要求,又能夠?qū)㈦姵氐乃袡?quán)歸為電池服務(wù)企業(yè)。
①便捷:無線充電相比較傳統(tǒng)的充電樁充電更加方便,車主只需要將車停在指定區(qū)域,無需再使用充電槍,省時省力。
②利用率:無線充電不會出現(xiàn)豎起的充電樁,對于地面上部的空間利用率更高。如果是采用磁場共振原理的無線充電,可以做到同時一對多充電。另外,動態(tài)無線充電技術(shù)成熟后,邊開車邊充電可以極大得降低充電的時間成本。
①輻射安全性:盡管目前還沒有明確的結(jié)論表明電磁輻射對于人體的危害程度,但是無線充電的功率很高,強(qiáng)大的電磁輻射會造成民眾的恐慌情緒。另外,孕婦、嬰兒、老人等特殊群體可能會非常排斥強(qiáng)大的電磁輻射。
②充電效率:使用過手機(jī)無線充電的朋友一定會發(fā)現(xiàn),它在充電速度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于有線快充。畢竟電能在介質(zhì)中傳輸時會產(chǎn)生大量的損耗,長此以往,積累下的電能損耗不容忽視。
③電網(wǎng)負(fù)載:其實快充充電樁對于電網(wǎng)的擾動已經(jīng)比較明顯,一個快充充電樁可能會達(dá)到50kW的功率,100個充電樁同時工作的功率就相當(dāng)于一棟30層辦公樓的中央空調(diào)功率。而無線充電本身會有損耗,如果要達(dá)到快充同樣的效果,所需要的功率會大出至少30%,對于電網(wǎng)的負(fù)載壓力很大。
目前來看,換電的阻礙更多的來自于不同廠家的電池標(biāo)準(zhǔn)、電池框架的牢固性、換電的成本投入和政策層面的因素。這些都是可以解決的困難,而且換電服務(wù)還能充分利用電池的使用壽命,集中管理也能降低用戶的使用成本,提高純電動汽車的保值率。另外,換下來的電池可以使用慢充充電或者利用谷時電流充電,對于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的負(fù)載壓力不會太大。所以湃客認(rèn)為換電模式更具有普及的可能性。