如何更合理有效地進(jìn)行充換電結(jié)合

據(jù)中國汽車報報道，在我國新能源汽車發(fā)展的道路上，對于能源供給，一直存在著充電和換電之爭。盡管充電模式已成主流，但換電模式并未退出市場，近日北汽新能源、蔚來、威馬等都推出換電服務(wù)，換電再成熱點(diǎn)。其實(shí)，充換電模式可以共生共存，在國家發(fā)改委等三部委共同印發(fā)的《推動重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案（2019－2020年）》中，就提到“推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費(fèi)方式”、“鼓勵企業(yè)研制充換電結(jié)合、電池配置靈活、續(xù)駛里程長短兼顧的新能源汽車產(chǎn)品”。對此，筆者想重點(diǎn)談?wù)勅绾胃侠碛行У剡M(jìn)行充換電結(jié)合。

純電動車用戶都希望能更便捷、快速地為車輛補(bǔ)充能量，但當(dāng)前單一的充電和換電模式因各自的局限性，難以滿足消費(fèi)者需求，所以充換電結(jié)合成為一個合適的選項(xiàng)。通常人們想到的充換電結(jié)合是在同一輛車的使用中有時充電有時換電，但其實(shí)還有一種充換電的結(jié)合，即部分充電＋部分換電。如果加以合理設(shè)計，或許可以更充分地發(fā)揮充電和換電各自的優(yōu)勢。

當(dāng)前，新能源汽車市場主流是充電模式，但充電時間長是不爭的事實(shí)。換電速度快，且對電網(wǎng)更友好、有利于延長電池使用壽命，但換電站投資大、占地多、網(wǎng)點(diǎn)分布少，很多換電站只能滿足某家廠商個別車型的需求，所以在和充電的較量中暫落下風(fēng)。近些年，由于國家補(bǔ)貼向長續(xù)駛里程和高能量密度電池傾斜，為了多拿補(bǔ)貼，有的車企按照車型量身定做電池，最大限度地利用底盤和車內(nèi)空間，不利于電池標(biāo)準(zhǔn)化，也不利于換電的發(fā)展。隨著財政補(bǔ)貼即將退出，國家政策的適時調(diào)整，換電模式有望迎來發(fā)展新契機(jī)。

要推廣換電模式，需解決的最大問題就是電池的通用性，即要統(tǒng)一電池標(biāo)準(zhǔn)。雖然統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)發(fā)展，但當(dāng)前各車企車輛底盤和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計各不相同、復(fù)雜多樣，由于種種原因，這項(xiàng)工作一直難以推進(jìn)。很多年前相關(guān)部門曾經(jīng)試圖統(tǒng)一手機(jī)的電池標(biāo)準(zhǔn)，但最終不了了之，可以想見要統(tǒng)一純電動車的電池標(biāo)準(zhǔn)比目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)一充電接口標(biāo)準(zhǔn)的難度要大很多。不過，這一工作有可能取得突破，近日工信部裝備司召集了部分應(yīng)用換電模式的企業(yè)進(jìn)行研討，討論了未來車電分離法規(guī)、電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一趨勢等相關(guān)內(nèi)容。

筆者認(rèn)為，不同級別的車型想要通用電池，需按照小型車能裝的最大尺寸設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)電池，否則至少要設(shè)計兩三種以上的電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)的，換電站如果配備多種規(guī)格電池、兼容多種尺寸，就意味著換電和存儲設(shè)備的投資、技術(shù)難度都大大提高。為滿足中大型車的續(xù)駛里程，可以將電池一分為二，也就是用兩塊較小的電池取代一塊大電池。其中一塊電池是相對固定的標(biāo)配，另一塊則是選配的可更換標(biāo)準(zhǔn)電池。新車出廠時可標(biāo)配一塊200公里左右續(xù)駛里程的電池以應(yīng)付日常通勤，用戶如偶爾跑長途或來不及充電可臨時租賃一塊電池用于增程。如此部分充電＋部分換電相結(jié)合，總的續(xù)駛里程基本沒有減少，用戶還可以靈活選配電池容量和續(xù)駛里程。

出租車和網(wǎng)約車作為經(jīng)營用車，使用強(qiáng)度大，并追求長續(xù)駛里程，一天要換2～3次電池，更易推廣換電模式。而私家車僅用于日常通勤的話往往幾天才需換一次電，占用電池時間長且周轉(zhuǎn)慢，用戶買車帶電池的話也不會輕易更換電池，所以目前的整組換電模式很難吸引私家車主。從大多數(shù)私家車主的綜合使用成本角度考慮，車輛出廠時配備可以滿足日常通勤的常備電池是最方便和經(jīng)濟(jì)的。

在這種新的充換電模式中，常備電池由車企提供，是用戶購車時包含的標(biāo)配電池；而標(biāo)準(zhǔn)換電電池則由共享電池運(yùn)營商提供。在日常使用中，車主以使用常備電池充換電為主，長距離出行時可租賃標(biāo)準(zhǔn)換電電池用作增程，因而共享電池有其潛在需求。私家車主雖然不會頻繁地租賃電池，但租賃時往往是集中使用，跑完長途后馬上歸還，能有效提高周轉(zhuǎn)率。采用共享第二塊電池的方式，可以降低一半的電池成本。對于用戶來說，可不被出廠的車輛續(xù)駛里程所局限，而是根據(jù)使用需求臨時租用電池增加續(xù)駛里程，從而緩解里程焦慮，同時降低車輛購買和使用成本。此外，因電池使用效率大幅提高，同樣的電池產(chǎn)能可滿足更多數(shù)量的電動車裝機(jī)需求，減少對優(yōu)質(zhì)電芯以及上游材料和礦產(chǎn)的需求，節(jié)約社會資源。相比整體式底盤換電，這種方式可以利用更多的車內(nèi)空間，使總電池容量更大、續(xù)駛里程更長，從而實(shí)現(xiàn)1＋1＞2的效果。

至于共享汽車備用電池的形式，既可內(nèi)置，也可外掛。前者需要電池外形和接口等完全統(tǒng)一；后者只需統(tǒng)一接口及數(shù)據(jù)通訊協(xié)議就可以快捷補(bǔ)電，而且后者更靈活機(jī)動，它可以是無動力的電池拖車，也可以是無人駕駛的自動小車，未來應(yīng)用高等級無人駕駛技術(shù)的共享移動電池車最終將實(shí)現(xiàn)隨時隨地為用戶補(bǔ)電，用戶無需專門開車去換電站。值得一提的是，共享移動電池車可以使用綠色再生能源，對二次能源豐富的中西部地區(qū)來說尤其適合。除了乘用車，商用車也可以共享增程電池，例如重型卡車可以采用多個標(biāo)準(zhǔn)電池模塊接力的形式，從而減輕車輛自重，降低能耗，降低購置和運(yùn)營成本。當(dāng)然，以上兩種換電方式也可結(jié)合，如一輛車采用一組常備電池＋一組車內(nèi)共享增程電池＋一組外掛移動共享增程電池。

筆者認(rèn)為，隨著電動汽車的發(fā)展，未來共享電池會有很大的市場潛力，AI和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將有效提高共享電池的使用效率和方便性。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提還需行業(yè)積極促成共享電池標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。