充電還是換電：電動汽車換電模式或迎新契機

    鋰電世界  從新能源汽車行業剛起步發展的時候，選擇充電模式還是換電模式的爭論就一直沒有終止過。國家電網最初傾向支持換電模式，并從2006年起組織了一系列電動汽車充換電設施研發與實踐工作，但是從近幾年國家電網在充電樁基礎設施建設方面我們已看到，充電樁的布局速度遠遠大于換電站的建成速度。

    過去換電模式的發展存在著一些問題。比如需要較大場地儲存電池，這就相當于建立加油站的成本。另外，還要考慮能源站的成本問題，必須要有一部分電池在能源站充電，作為備用。此外，汽車底盤要做相應的改造，還有物流的方式運送電池成本很高。因此短期內建成足夠數量的換電站基本不可能。

    此外，換電模式還涉及全國換電站體系建設和電池標準統一的問題，而國家電網的表現已經反映了政府短期內不會在換電模式上投入過多。

    但換電模式在經過第一輪試驗之后的中途停滯，并未完全淡出新能源汽車市場。目前力帆汽車、北汽新能源已經開始布局換電領域；眾泰汽車、廣汽客車、上汽集團等都在與經營換電基礎設施的公司深入探討合作。

    換電模式三優勢：

    充電更加自由，充電時間大大縮短

    車身與電池組獨立運作相互配合，在保證更換電池組便利性的同時，又極大程度的加快充電速度。充電時間的縮短則能夠減少新能源汽車局限性，提高新能源汽車的使用效率。

    消除新能源壁壘，促進新能源汽車發展

    新能源汽車因電池消耗與不穩定性的原因，受到了諸多質疑。采用換電充電模式，消費者只需購買電動汽車，而電池組的使用則采用租賃的方式。此舉將從根源上解決新能源汽車的壁壘，從而讓更多消費者在購車時選擇新能源汽車，促進新能源汽車的發展。

    統籌規劃資源共享

    電池組更換的必要條件則是需要現有新能源汽車企業均采用同種型號同種規格的電池組。而目前為止，新能源汽車企業各自為戰，獨立研發新能源電池使得技術發展較慢。采用換電充電模式則可以從根源上解決各自為戰的獨立研發的局限性，資源共享將更加快速的帶動新能源行業發展。

    沉寂之后換電模式又重現生機，其原因在于：近五年，受市場前景的驅動，民間資本支撐的換電模式的研發公司們一直沒有停止技術研發的步伐，在換電設施的成本、占地面積、效率等方面已經有了重大的改進；換電模式在幾經周折后終于找到了自己的準確市場定位：在一些特殊的領域，作為充電模式的補充，而非與充電模式競爭。

    隨著技術發展，過去換電模式的發展存在著一些問題比如需要較大場地儲存電池等正迎刃而解，如今電動汽車的換電站占地面積已經減少89%，快換設備體積減少50%，設備重量減少60%、換電時間縮短了50%，換電成功的穩定性由85%提升到99.9%以上。

    另外電動出租車、電動特種車、電動專用車、電動物流車等一般都是定制車型規格，品牌集中，電池規格也都相對一致，非常適合換電模式。

    力帆汽車公司這次大舉進軍電動汽車的換電站，實際上也正是在為它向新能源和汽車租賃、金融服務領域的轉型做基礎設施的鋪墊。我們能看到的“智藍戰略”，藍圖就是：首先在重慶市區的道路上2000輛力帆電動出租車在奔馳，接到電量預警通知之后，迅速到換電站，3分鐘更換完電池，又開始運營。

    北汽新能源公司，盡管體量更大，平臺資源更多，也同樣表示：即將研發出來的電動車C50EB將首先在北京出租車領域推行。因為出租車車型統一，不至于出現各不相同的電池類型，同時，管理也相對方便。

    北汽新能源開發的C50EB換電出租車換一塊充滿電的電池僅需要3分鐘，換一次電可以運營200公里。可以實現出租車的雙班運營，提高出租車公司的效益。同時，利用加油站場地資源建設換電站，也解決了換電設施建設場地資源問題。

    業內人士認為：大力推廣換電模式是解決出租車電動化運營的最佳途徑。至于充電還是換電，具體還是要看企業具體怎么去做，權衡經濟效益和成本，不能一概否定或肯定。

    此前，由于涉及各自利益，充電還是換電模式曾是電動車領域的重大爭議課題。多數電動車企業堅持充電模式，因為這樣做可以自主掌控電池等核心技術，進而掌控電池技術帶來的利潤。但國家電網等單位認為，換電模式更有利于降低成本，避開基礎設施壁壘，打開電動車市場的突破口，當然，這樣做可以幫助其掌握電池技術及其衍生資源。

    國家并沒有對充、換電模式明確定位，僅僅提到要因地制宜建設慢速充電樁和公共快速充換電設施，制定動力電池回收利用管理辦法，建立動力電池梯級利用和回收管理體系。

    國家863節能與新能源汽車重大項目監理咨詢專家組組長王秉剛曾表示：“不能一概簡單否定換電模式，它在一些特定的使用環境，比如電動出租車領域，就有比較高效的運行性價比優勢。與時下主流的充電模式相比，換電模式具有占地面積更小，效率提高，成本大幅降低等優點，完全可以以一種小型的精益方式運行，主要是看企業和市場的選擇。”

    充、換電模式各有優缺點。換電模式實現了對電池模塊的整體更換，可以節省充電時間，對電動公交來說非常便利。不過，頻繁換電搬動電池會對車架造成損傷，導致電極插頭易磨損打火花，產生安全問題；最重要的是，各家電動車企的電池規格和標準都不一樣，很難保證每種電動車型都能在換電站找到適合更換的電池。電動汽車企業對換電模式也比較排斥，擔心喪失對電池技術的掌控權，這自然不利于發展電動車產業。

    新能源汽車電能補給方式上，換電模式一直處于下風的其中一個原因就是電池標準化的問題。換電模式的提出是為了解決電動汽車充電時間長、電池續航能力的問題，其實質是希望以一種高效率的物理變化來取代低效率的電化學變化。但是，因為電池不像油桶那樣只是一個容器那么簡單，如果單單只是電池，不管方形還是圓形的電芯，都可以組裝成成系列的標準電池模組（若干電芯并聯成一串電池，若干串電池串接成一個電池模組），換電就不存在技術障礙。恰恰相反，電池是需要和電池管理系統（BMS）協同工作的，兩者的關系密不可分。

    電池模組作為電動汽車的主要儲能裝置，是電動汽車的關鍵設備，電池模組內溫度上升將嚴重影響電池組的電化學系統的運行、循環壽命和充電可接受性、電池模組功率、安全性和可靠性；電池模組中各單元之間的溫度不均衡最終會影響電池性能的一致性及電池荷電狀態（SOC）估計的準確性，影響到電動車的系統控制及壽命。因此，電池模組的電池管理系統（BMS）成為影響新能源汽車產業生存和發展的關鍵核心技術。電池管理系統（BMS）不單單是電池保護者，同時還要和整車進行交互，控制發揮電池最好的能量釋放，電池管理系統（BMS）是一個樞紐，連接著電池、整車充電器、車載充電機、充電樁，多個電氣設備協同工作，讓電動車更好的發揮電池的特性。

    換電商業模式：

    1.電池租賃、快速更換為主；

    2、取消政府補貼，采用PPP模式（投轉貸），推動電動汽車基礎設施建設，促進電動汽車產業快速、可持續發展；

    3、產業聯盟提供一攬子支撐，包括技術、服務、資金和產業化；

    4.為車企及關鍵零部件企業提供無償網絡支撐，為終端用戶提供優惠網絡服務。

    新的思想能在一定程度上體現行業發展水平的高低，但無論何種觀點都應當切合實際，結合現有資源與市場環境，在鞏固現有產業發展的基礎上進行創新。目前而言，新能源產業仍然將產品作為市場的主要賣點，換電充電模式的提出則是賣產品向賣服務的轉變，從一定程度上說，換電充電模式則能夠促進產業的多樣化發展。

    中國電力企業聯合會標準化中心副主任劉永東曾透露，電動汽車換電標準的修訂已經提上日程，將召集各方企業代表、專家就換電標準問題進行討論，相信不久的將來電動汽車換電標準也將出臺。標準統一后，將掃清換電模式推廣的技術難題。

    結語：換電技術難題不再是攔路虎，各種“風口”正在吹來，電動汽車換電模式再次崛起時機似乎已到，換電與充電兩種模式將進行優勢互補，以推動電動汽車進一步普及。