曾经处于边缘地带的换电模式,近两年风头无两。各方势力群雄逐鹿,市场热度居高不下,资本也颇为青睐。 即便如此,换电模式的发展仍然面临国家标准的缺失问题,如何迈过这道坎成为全行业共同的“心病”。
国家标准为何要先行? 众所周知,电动汽车换电模式通过换电站集合电池充电、物流、调配、换电服务于一体,其中涉及到电池企业、运营企业、整车企业等相关的各方。 当前,相比于传导充电采用统一的充电接口,换电模式则是各自为战。 这是因为不同车型采用的电池、电池模块不同,甚至同一车企的不同车型的电池标准不、接口等都没有实现统一。这就使得现有换电站大多是车企针对自家产品而建,或是换电站运营方仅与某些车型达成换电协议,无法覆盖市场上的所有车型。 以最为重要的电池技术为例。换电汽车想要实现大规模发展,统一电池标准是一道“必解之题”。但因为电池技术过于复杂,要想实现这一目标并非易事。 比如,不管是充电还是放电,只要对外通路一直导通,锂电池的化学反应就会一致延续。此时就需要控制器来进行管理。而不同的电池需要匹配不同的控制器,这都是各家厂商的独门技术,协调统一比较困难。 另外,不同的车型会涉及到电池容量差异、电压平台差异、电力及散热接口差异、通信协议差异等。电池厂商也有各自不同的产品,如圆柱、软包、方形电池、刀片电池等,且每个企业的技术水平、产品迭代速度等也会存在差异,涉及到的利益冲突很难在短时间内做到平衡。 正因如此,换电行业统一,尤其是换电站的国家标准一直都没有出台。 但即便困难重重,行业还是要迎难而上。因为只有标准统一了,换电站的建设才能大规模铺展开,换电车辆的推广也不再面临“无电可换”的局面。 因为城市土地资源有限,建设换电站投入资本也较高,只有对换电站建设进行标准化统一,才能形成规模化建设,换电汽车产业化效应也会显现,进而推动我国新能源汽车产业的高质量发展。 换电安全标准之外,其他标准的普适性为何不强? 其实,国家早已认识到了换电模式发展过程中国家标准的重要性。2021年4月,由工信部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的 GB/T40032-2021《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,于2021年11月1日起开始实施。《电动汽车换电安全要求》分别规定了5000次(卡扣式)和1500次(螺栓式)的最低换电次数要求,以确保用户在车辆设计使用寿命内换电时的机械安全。在高压安全方面,标准明确要求换电系统的直流电路绝缘电阻应大于100Ω/V,交流电路绝缘电阻应大于500Ω/V。 该标准的出台,意味着统一标准后的换电服务将会更加规范与安全。但其涉及的主要是安全问题,其他的标准目前尚未出台。行业协会与地方政府也一直在为此而积极努力。 近日,第二届电动汽车充电设施技术创新大会期间,电卡观察采访了中国电力企业联合会副秘书长兼中电联标准化管理中心主任刘永东,他表示,这是行业第二次探索换电模式,早在2011年,中电联就专门成立了换电标准化工作组,集中力量解决电动汽车换电的标准体系建设问题,包括术语、基础、产品运行与服务。 事实上从2012年开始,中电联就开始制定了换电电池箱标准、接口标准、换电站运营规范等一系列国家标准、行业标准等。比如,2016年开始执行的《电动汽车快速更换电池箱通用要求》,适用于采用底部换电、侧向换电和端部换电等换电模式的电池箱。 但现实的问题是,这些标准并未发挥应有的作用。究其原因,刘永东认为,最核心的问题是这些标准的关键指标偏宏观,操作性不能具体达标,约束力并没有达到大家希望的要求。 同样的,地方层面的换电标准也存在一些局限性。2022年以来,《江苏省纯电动重型卡车换电电池包系统技术规范》通过评审,《交通基础设施施工设备的充换电技术标准》在成都发布,《电动中重卡共享换电站建设及换电车辆技术规范》地方标准通过审定。 地方标准的出台确实有利于行业发展。但同时要关注与行业标准和国家标准的协同统一,避免把地方产业链带偏。 在换电重卡方面,地方出台相关标准虽说可以促进换电重卡的发展,但实际上其标准征求意见的覆盖范围较小,技术先进性和可行性存在局限性,可能会对后期国标或行业标准的出台带来一定的副作用。 可见,现有标准要么地域性太过明显,要么就是操作性和约束力不达标,亟需国家标准来“掌舵”。 换电行业国家标准建设的关键在哪里? 刘永东表示,换电国家标准的出台关键是要解决互换性的问题,包括锁止机构、对接位置、安全标准等。 这就需要不同的两个换电系统可以进行互换使用并不影响质保,需要电池企业、车企、运营商、投资方等换电主体,在市场协同的情况下,在关键性的尺寸、接口协议等方面达成一致。 其实,换电模式标准化之路上的最大难题是需要尽量保全现有运行车辆和换电站的投入,这就涉及到切换成本和利益问题。 因为各企业都有自己重金投入的技术路线和研发成果,如果在标准上妥协了必然需要重新投入研发,带来成本的增加和市场节奏的减缓。 换句话说,换电标准不是编制出来的,而是各方主体在平衡利益之后妥协、达成一致的共识而制定出来的。 此外,安全监控方面,包括电池安全监控和预警,包括协议、标准、尺寸、到终端的数据交换、电网互通等问题;共享换电方面,解决车和站之间的协同问题,重点关注电池摆放位置的标准化、锁止机构和解锁位的标准化、抓解锁和紧固方式的标准化,以及信息的标准化。 相对来说,重卡领域实现换电比较容易。在此方面,中国重卡换电联盟重点支持宜宾市以互联互通换电服务网络为目标,进行了多技术路线探索,在换电连接器标准化方案和换电机构互换性标准化方面已取得不错的成绩。
可喜的是接口、通讯协议等关键领域的国家标准开始启动修订立项,国家和行业已经开始行动,换电模式的国家标准出台也指日可待。 |