3分鐘滿電上路 換電模式為何難以推廣
用車 發布于：2019-08-22 12:22:28
對于電動車來說，能上綠牌不受限行的影響或許是它最大的優勢；如果說到劣勢，這當中里程焦慮和充電效率是問題的關鍵。
如今隨著電池密度的提升，續航已經能達到500km以上，電動車的痛點已經從續航不夠長逐漸轉移到了充電不夠快。
有人說，不是有快充嘛，確實快充能縮短充電時長，但是即使是充電速度最快的特斯拉，使用超充充至80%以上電量也要半小時以上。
那么充電是不是永遠不可能像加油一樣快呢，換電模式或許是一個不錯的方法。
而近日，國家有關部門也發表了《推動重點消費品更新升級暢通資源循環利用實施方案（2019～2020年）》，里面明確指出，要推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費方式，降低購車成本。
方案一出激起千層浪，“車電分離”、“換電模式”又再次成為討論的焦點。
1、比充電速度快
現階段即使是使用快充進行充電，充電速度也未必會達到最高速度，還會受充電樁分配、電池狀態而定，使用快充充滿40分鐘以上是肯定的。
而一般的換電所需時間在3-5分鐘左右，全程算上進站出站最多也就10分鐘，跟燃油車加油時間差不多，所以說換電模式很好的解決了耗費時間的問題。
2、電池維護和迭代升級
電池的統一管理也可以延長電池的使用壽命，統一進行慢充，從而達到延緩電池衰減、增強安全可靠性，更有利于電池回收和后續價值開發。
有了換電模式，健康有問題的高壓電池包可以回爐退出服役，安心使用隨便放飛，用殘了這一批，還有新的下一批。
另外電池包是可以迭代的，電池能量密度去到160kWh/kg、200kWh/kg、300kWh/kg，純電動車續航就會不斷增加。
早在2013年，特斯拉CEO馬斯克就向公眾展示了特斯拉的93秒換電技術，但兩年后，馬斯克就表示經過試驗換電技術的推廣價值不大，特斯拉換電業務也就偃旗息鼓了。
特斯拉放棄換電模式主要是兩個原因，一是用得貴。
特斯拉的換電服務需要車主額外支付換電的服務費用，在60-80美金之間。而相比之下，特斯拉遍布各地的超級充電樁，20分鐘就可以充滿一半電量并且車主的花費卻為零。
對比充電與換電這兩種能源補給方式的經濟性后，大多數車主毫不猶豫地選擇了快充的方式補電。
二是用得煩，特斯拉的車主更換電池后需要返程時再換回來，或者由特斯拉給你郵寄過去(收費)，如果想保留新電池還要補差價。這種服務設定讓絕大部分用戶抓狂，這意味著用戶在換完電池后很有可能要為留在換電站的電池再單獨跑一趟。
那么是不是換電模式就是不科學？事實并非如此，特斯拉放棄的是特斯拉換電模式。
目前國內采用換電模式的車企主要有北汽新能源、力帆以及蔚來三家，不過它們在換電模式應用上還是有差別的。
北汽新能源的換電模式主要應用在出租車行業，近期才開始對個人車主開放。力帆的換電則主要應用于分時租賃車輛上，也就是旗下的盼達用車；而蔚來汽車的換電從一開始就是面對個人用戶。我們對其中的北汽新能源和蔚來汽車換電站進行了實地探訪，看看換電模式的速度和費用等情況。
為北汽新能源EU換電版車型進行換電服務的是一家名為“奧動電吧”的企業，這里有必要先給大家理一理它們之間的關系。
在整個換電模式中，其實是由北汽新能源、奧動新能源和上海電巴三方合作而來，北汽新能源負責提供換電版車型，奧動新能源負責電動汽車充電電池的推廣及換電站建設運營，另一方上海電巴則負責充電基礎設施的研發制造以及充電站建設運營。
目前“奧動電吧”換電站已經開通了北京、上海、廣州等11個城市，根據出租車公司購買和投放的換電車數量不同，換電站的數量也有差異，北京的換電站已經有將近40家，而廣州的換電站數量只有19個。
不過不論數量的多少，它們共同的特點是只能為北汽新能源的EU換電版車型進行更換電池的服務。
換電站的建設并不復雜，利用集裝箱模塊化建設，使用L 形的結構，占地面積在50-100平方之間。用集裝箱的好處是能夠降低成本，并且方便建造，短時間內就能建成。單個換電站的建設成本約 300萬元，根據需求里面容納的電池數量也從幾塊到幾十塊不等。站內使用 20kW 的充電功率對電池進行充電，充滿需要耗時1小時以上。
換電究竟有多快——3-5分鐘，與加油相當
整個換電過程并不復雜，將車輛開上換電位，前輪會有固定卡位，后輪則通過多組滑輪調整車輛停在準確位置。
停在換電區域后，換電機構會通過傳感器對電池組進行精確定位，頂起車身底部的電池組進行解鎖，這個過程非常快，10多秒即可將電池組卸下。
將換下的電池存到電池倉充電，再從電池倉取出充好的電池耗時會比較久，大概在2分鐘；
取出電池后的安裝和拆下電池的耗時相當，更換好電池后車輛會進行自檢無需人工檢查，整個換電過程也就3分鐘左右。
當然這還不包括其它像排隊、掃碼扣費等時間，算上這些總耗時會在5分鐘左右。目前北汽新能源 EU220、EU260、EU300 三款車型由于使用相同尺寸的電池，因此都可以在這里換電。
換電費用——按里程計費
這里需要明確的是，出租車運營車輛和個人車主的收費方式是不一樣的。
出租車的車輛是由出租公司購買，車價包含電池組，車輛和電池所有權都歸出租車公司，司機需要向出租車公司提交份子錢。
面對這種用戶，“奧動電吧”一般會提供充值套餐，司機需要支付一定金額購買一個里程包，電費都包含在這個里程包里，換電也是免費的；超出公里數后，可以繼續再購買該套餐。
總結一下就是根據行駛里程收費，出租車司機表示算下來費用是0.35元/公里。
如果你是個人用戶，那么換電費用是有所區別的。目前個人用戶能買到的北汽新能源換電車型只有一款EU300換電版，車價是7.98萬元。
值得注意的是，這個價格是不包括電池價格的，電池由奧動新能源提供，電池的所有權屬于奧動新能源，個人車主只有使用權。
所以個人用戶需要每月支付458元的電池租金，另外再購買套餐根據行駛里程計算費用。
所以最后算下來，個人車主如果購買換電車型，實際算下來每公里行駛費用最貴在0.74元/公里（不超里程），另外按里程計費像堵車、開空調耗費的電量無法計入里程，考慮到購車費用降低了，究竟值不值當就需要根據自身情況來衡量了。
和北汽新能源建立的換電站模式不同，蔚來汽車的換電站目前主要依靠自身資源建立，上下游都是由自己把控。
不過最新的消息是蔚來將會把旗下能源補給服務NIO Power進行拆分獨立開來，獨立融資。
NIO Power體系是通過立體式服務來達成補能目標，簡單來說，作為用戶只要下達“一鍵加電”指令，蔚來會根據你的車輛所在位置以及附近的資源，自行決定用快充樁、換電站或者開奶車來為你補能，而這個過程當中你不需要進行其它任何操作，NIO Power團隊會獲得臨時授權來獲取車輛的臨時控制權，在車主無覺察的過程中完成補能操作，體驗極佳。
目前，蔚來已經在全國一二線城市部署超100座換電站，根據蔚來官方的計劃，2020年將在全國建設超過1100座換電站。
蔚來的換電站占地面積明顯更小，儲存的電池也更少，每個換電站儲備 5 塊電池以及3個停車位，隨換隨充。后期電池數量不夠時，可以在換電站的左側拓展電池艙，再放 5 塊電池。
換電準備耗時略長
相比北汽新能源的換電站，蔚來汽車換電手續上會稍微復雜一點。
車主需要提前通過NIO APP下單，或掃描換電站上的二維碼，系統生成一鍵加電訂單。
以ES8為例，站內值守專員會從能量無憂專員或車主手中接管車輛，負責將車輛倒入換電站內，并且觸發位于ES8中控屏幕上的“進入換電模式”按鈕。
在“進入換電模式”之后，ES8和換電站完成Wifi連接的鑒權過程，確認這輛ES8是服務訂單車輛。
“換電模式”下，車輛會解除空氣懸架的設置，進而放松對輪胎的控制使其可以隨動，然后車輛便進入到換電模式。
值守專員下車并鎖車，進入控制室，輸入服務密碼后點擊“開始”按鈕。此時站內ES8會先完成自檢，電池包的高壓電路斷開進入休眠模式。
這個時候，地面的滑輪組會調整車輛的位置，然后四個舉升臂抬升車輛，換電機器人才會開始換電動作。
機器人需要把固定電池的10個bayobolt螺栓解鎖，bayobolt是蔚來專利技術，特點在于既能夠保證連接強度，也允許有一定的浮動。
耗時15秒左右，電池解鎖完成，在電池脫開和連接的一瞬間，冷卻液可以瞬間封閉，不會泄露。
換電機器人托住電池下降，將電池運回電池倉。空電池傳送到位后，自動連接倉內的充電接頭和水冷卻接頭，保證空電池開始恒溫受控充電。
與此同時，滿電電池被轉運送到ES8底部，重復一次視覺定位，旋轉加鎖的過程，換電動作完成。
完成了換電的ES8系統將會自檢，整個換電過程大約耗時3分鐘，此后專員可以將ES8駛離換電站。
換電過程的確只需3分鐘，但是從進站到出站一般都需要耗費10分鐘左右，全程用時還有進步的空間。
不過已經無限接近加油，畢竟燃油車加油也需要排隊、繳費、開發票等等，耗時也基本相當了。
換電費用——按次計費
蔚來汽車的換電模式屬于“一鍵加電”服務中的其中一種方式，車主通過購買“能量無憂包”享受每月至多15次一鍵加電服務，發起一鍵加電后，蔚來汽車會根據需求和資源分布情況安排充電或換電。
換電費方面，購買“能量無憂包”月費980元、年費10800元，每月的換電次數至多15次（無法累積），一年下來一共是180次，算下來每次費用為60元，平均0.17元/公里；不使用套餐的話單次充電的收費為180元。
選擇租用電池版本的基準版ES8可以在購車時立減10萬元，但每月需支付1280元的電池租金，7.5年租金滿10萬元后，電池歸車主所有，因此這相當于是一種“分期購電池”的方式。
這種情況下，它的換電費為電池租賃價格＋換電套餐價格。其中電池租賃價格為月付1280元，“能量無憂”套餐月費980元、年費10800元；如果不使用套餐的話單次充電的收費為180元。
小結：從收費方式上，北汽新能源按照里程收費，鼓勵車主多刷“里程”。也就是說，里程數目越多、成本越低，而開空調、堵車等情況消耗的電量則不計算在內。而蔚來汽車則按次數收費，而且有“每月至多15次”的服務次數上限，性價比一目了然。
1、需要統一電池尺寸規格
由于換電站技術瓶頸，還不能針對不同車型不同尺寸規格進行柔性化換電，所以電池包的尺寸需要統一。
以蔚來ES8為例，它的底盤內部還有空間可以安放更多電池，但蔚來沒有這樣做，這是因為為了服務換電模式，蔚來電池包的外尺寸必須兼容品牌其它小尺寸車型，例如蔚來ES6。也就是說，電池包全品牌統一，車子越大，續航越短。
2、建造成本不低
換電站雖然不需要土建，但與高速服務站、居民樓物管、電力部門等方面溝通的人力和資金成本非常高；另外換電站還需要有24h值守專員，人力成本也是不小的支出。參考奧動電吧換電站，一個換電站最少需要300萬建設成本，還未包括電池成本，要知道不裝載到車上的電池包是沒有補貼，多出的儲備電池包費用也不低。
目前換電站都是為各自品牌服務，不像加油站可以為所有合規的社會車輛加油，那么如果市面上的電動車都采用換電模式，可想而知需要建立多少換電站。
另外車輛3-5年即更新換代，電池尺寸難免會發生變化，這時換電站的設備、儲存的電池也需要跟著更新升級。當然如果以后科技可以實現不同品牌電池包柔性更換，那另說。
正是通用性差限制了換電模式的推廣和覆蓋，如果換電模式只為運營車輛服務，而且這一座城市基本都跑著同一個品牌的純電動車，那么使用率和價值就會體現出來。
這也正是為什么換電大多數只集中在公交、出租、分時租賃等運營市場，至于蔚來只能說真有錢。
總的來說，換電模式并不是應不應該存在的問題，而是電動汽車補能方案中的必要補充，存在即合理。（圖/文/攝：皆電 周建強）
簡介：鋼鐵直男，花式不解風情
