美國特斯拉都沒干成的事,中國車企卻給“擺平”了!

很多人在購車時不考慮純電動車型,其中主要原因無非是續(xù)航里程短與充電速度慢這兩點。盡管純電動車型的使用便利性較之前已經(jīng)有了很大的提升了,但相比傳統(tǒng)燃油車來說,它在續(xù)航里程以及充電時間方面還有著不小的劣勢。
畢竟汽車誕生后的百余年中,人們早已習(xí)慣“加油2分鐘,續(xù)航500km”的節(jié)奏,如果電動車也能達(dá)到這種水平,相信大家也會接受它。

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即便名聲在外的特斯拉電動車,有著超級充電樁的快充技術(shù),但也無法做到“充電2分鐘,續(xù)航500km”,既然充電時間無法壓縮到像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)加注燃油一樣迅速,那么為什么車企不考慮更換電池方案呢?

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其實特斯拉之前也有過換電計劃,但因一些原因最終沒能落地。一年前,蔚來再次提出了更換動力電池的模式,如今北汽新能源也在開始推行換電模式的應(yīng)用。理論上講,換電的耗時可以做到與加油時間基本相同,這樣便能很好的彌補(bǔ)電動車充電慢的短板。
可目前市場上的絕大多數(shù)電動車,卻依然采用直流快充的模式來解決充電慢問題,這其中的原因無非是技術(shù)與利益兩大方面。


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我們小時候都玩過遙控車或是四驅(qū)車這類玩具,玩沒電了后會非常熟練的為它更換電池,亦或是為手電筒,電視遙控器等用電設(shè)備換過電池。過程也非常簡單,無非是將沒電的電池組卸下,再裝上電量充足的電池。純電動汽車換電池過程也是同樣的道理,將沒電的電池?fù)Q下,留在充電站充電,同時再換上一塊已經(jīng)在充電站里已經(jīng)充滿電的電池。只不過從實際執(zhí)行上卻并不是我們想象的那么簡單。

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首先,你的玩具車不會帶著你走南闖北,你的手電筒、遙控器也不會為你遮風(fēng)擋雨,而你的愛車卻會經(jīng)歷高溫、高寒、高濕、高海拔等各種嚴(yán)苛的環(huán)境,磕碰與振動更是家常便飯。這時就需要你的電池以及整個動力系統(tǒng)能很好的經(jīng)受住種種考驗。你一定不希望車輛的電池在行駛的途中,因路面顛簸而掉下來,或是在涉水時,會有漏電或是電池因為進(jìn)水而短路。

如果是不用換電操作的車型,車企可以很容易的將電池艙固定好、密封好,但對于換電車型來說,由于需要頻繁拆裝,而過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)雖然有利于保證系統(tǒng)穩(wěn)定性,可這將會大大提升換電過程中的操作流程,增加更換時間。所以,工程師在設(shè)計換電車型時會在考慮用車環(huán)境需求的同時,還要兼顧換電時的便利性。

除了將電池卸下與裝上之外,還要考慮電器插件連接問題。汽車動力電池不像我們常見的干電池一樣,它與車輛的連接接口中既包含有能量輸送的電纜,又有通信協(xié)議傳遞數(shù)據(jù)線,其中BMS電池管理系統(tǒng)會通過連接在電池上的線纜來對電池的充放電進(jìn)行控制,還會采集電池溫度、電流與電量等數(shù)據(jù)。換電時如果無法精確的鏈接好電氣插件,很可能會出現(xiàn)車輛喪失動力等情況。

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電池在使用的過程中,無論是充電還是放電,都會產(chǎn)生熱量,這時便需要冷卻系統(tǒng)來調(diào)節(jié)電池溫度。因為電池一般處于一個相對封閉的環(huán)境中,很容易產(chǎn)生熱量過高的現(xiàn)象,輕則影響使用壽命,重則引發(fā)自燃,為了能有更好的散熱效果,大多數(shù)電動車的動力電池都會采用液冷結(jié)構(gòu)的散熱系統(tǒng),相比于空氣冷卻,液冷結(jié)構(gòu)與電池壁面之間換熱系數(shù)高,冷卻速度快。

因為液冷對密封性要求高,且質(zhì)量相對較大,維修和保養(yǎng)也相對復(fù)雜,所以放在換電車型上,液冷散熱系統(tǒng)也要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。在更換電池時,會有一些管路需要進(jìn)行拆裝,這對其密封設(shè)計、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐用性等也都提出了非常高的要求。

可能您會說,這些技術(shù)難題其實都算不上什么難題,聰明的工程師們都能想出很好的應(yīng)對辦法。沒錯,只要錢到位,啥姿勢都會,這些困難對于工程師來說都不叫事。相比研發(fā)換電模式的經(jīng)費,要比建設(shè)換電站的經(jīng)費低很多。

因為車型構(gòu)造以及不同品牌之間技術(shù)壁壘等原因,使得電池規(guī)格不能統(tǒng)一,安裝接口不能統(tǒng)一,進(jìn)而無法做到所有車企均采用同一種換電模式。

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所以,車企想要普及換電模式就要大規(guī)模建設(shè)換電站,在主要城市以及高速路沿線均要有換電站可供使用。規(guī)模即便只是達(dá)到加油站的數(shù)量級的十分之一,建設(shè)資金對于一個車企來說也是個難以承受的數(shù)字。更何況在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下,一旦出現(xiàn)更高效的充電技術(shù),換電站很可能會極速貶值,這也是很多車企不敢冒險的原因。

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建造換電站時,同樣還會配備多塊備用電池,以便需要換電的車來了之后有電可換,而我們知道純電動車電池的售價占整車價格的近三分之一,大量的備用電池在購入、運(yùn)輸、存儲以及后期保養(yǎng)上都要有不小的花費。這筆前期投資同樣是巨款,不是哪個車企都能拿得出來這么多錢。

對于車主來說,會有著“換電能不能像加油站加油一樣快?”“換電怎么收費?”“換電站會不會不安全?”等等一系列的疑問,所以如果沒有一些利益上的真正實惠或是政策上的福利補(bǔ)貼,大家一般都不愿意嘗試新鮮事物。為了推廣換電模式,車企在營銷方面也會有不小的一筆開銷,換電站也幾乎不會有利潤收入。賠本賺吆喝的買賣,車企也往往都不想去做。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,電池的能量密度雖沒有爆發(fā)式增長,但也比幾年前要高很多了,而在充電技術(shù)方面,高壓直流快充技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)可以讓大部分電動車在半小時內(nèi)將電量從30%充到80%。
可即便這樣,也難以與只用幾分鐘的時間便能把油箱加滿的燃油車相比,所以人們很自然的想到了更好動力電池的方案。
對于我們普通消費者來說,幾分鐘的換電方案可以很好的解決人們對純電動車的里程焦慮問題。而在實施上,技術(shù)難題與利益問題兩方面都制約著電動車采用換電模式的發(fā)展。蔚來品牌與北汽新能源品牌這兩家中國車企,已經(jīng)在技術(shù)上實現(xiàn)了換電模式,同時也在大力推廣這一模式,至于軟件的開發(fā)以及硬件的投入能否換回“等價”的回報,現(xiàn)在誰都不得而知。

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未來,純電動車型必將一步步的取代燃油車,而充電方式自然也會成為車企們紛紛研究的對象,以目前的技術(shù)來看,換電是一個非常不錯的解決方案,但能不能普及開來,就要看車企們?nèi)绾尉駬窳耍?/p>