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电池知识

电动汽车充电耗时长,为何不统一电池规格?

来源:宝鄂实业    2019-05-13 22:08    点击量:

这就是换电模式一直发展不起来的重大原因之一:对电能源使用模式的一次大变革。在传统情况中,大规模用电必然是在线在网的,包括动车这类电动机车。但是电动汽车却创造出了一个巨大的离网电能源应用场景,必然对传统电能源产业造成一定的冲击。

充电模式,在传统思想中还是比较中规中矩的,可以接受的。插电,充电,走~但是换电模式需要应对的问题太多,改变的也太多。

首先是车电分离,换电必须做到车电分离,但这不符合车企利益。电池和传统汽车油箱不同,是占据了电动汽车成本50%左右的重要部件,更是电动汽车的核心部件。车企自然不肯放手电池的控制权,还会带来如统一电池尺寸会让车企失去很大一部分车架等部件研发空间等技术问题。

大量电池的统一集中充电,不符合电网利益。大家可以想见,如果一个地方集中了几百、上千的动力电池进行统一充电,那么当地电网压力有多大。而电网在这种大规模的行业变动中,却没有任何利益可言,还要适应环境投入建设和研发……存亏本生意。

电网曾经支持换电,是因为要把控电池。公交车换电大多是电网搞的~但是电动汽车又是汽车行业的事情,乘用车是看市场不看行政。所以第一次交锋,在乘用车领域电网惨败~~~~~~惨到啥程度呢?投资好多好多钱,不知道多少的钱满世界架设的充电桩,都没法跟新车配合,废掉啦~~换电模式更是根本连个影都看不见。

所以,换电模式要发展起来,需要车企的配合,需要电网的配合,需要行业标准的统一,在中国甚至需要行政上的推进……否则只会等外国统一了中国跟着吃屁。而这一切,很难很难~~

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但是,换电是目前技术条件下唯一可靠的发展路线。换电模式可以解决电动汽车目前所面临的所有问题:续驶里程太短、充电时间太长、电池寿命短、整车价格太贵……

续驶里程,换电解决了,而且随着电池技术发展,同样一辆车可以换到容量越来越大的电池。
充电时间,换电2-3分钟解决。别提什么快充,那都是用电池寿命换来的,而且少说也要2、30分钟。
电池寿命,换电情况下运营商可以对电池统一管理、充电,专业维护会大大延长电池寿命。而对消费者来说就无所谓电池寿命了,因为……后面跟“新换旧”问题一起解释。
整车价格贵……跟“新换旧”问题一起解释。

常有反对者,一般会提出一个理由“我新电池你给我换一个旧的,原厂的你换了个山寨”。这个理由如果在手机上确实是成立的,但在电动汽车上,可以不成立。根源就是“车电分离”,要做到的不是技术上的分离,而是商业上的分离。

你购买电动汽车,只购买裸车,不购买电池这样价格就会降低50%左右。电池哪儿来呢?从运营商那里租电池。租的电池只需要符合一个标准就可以:能跑多少公里就ok。无论新旧,无论品牌,无论寿命,无论材质……这块电池保证你跑120公里,回头你来换一块同样标准的接着用。

换电还有一个好处,那就是可以随着电池技术更新,电池容量会上升。就好像我们购买宽带一样,今年1M包月100元,明年2M包月100元。过了五年,运营商说,所有宽带免费升级成光纤……这期间,对于用户来说,升级成本接近0

电动汽车换电池同理,购买电动汽车的用户,可以免费享受电池技术发展的红利,刚购买的电动汽车可能只能跑120公里,5年后就能跑240公里了……当然,如果有钱换车了,另当别论。至少你的二手车不会因电池问题而贬值,对吧。

作为一名新能源三电架构设计者,我觉得换电不能普及有以下几个原因,目前先想到这么多
1 换电站需要的基础设施比充电桩要求高,为了支持换电,需要对单个电池包而不是整车进行快充,需要的电网功率大不说,如何存放这些电池包都是个问题,放不好就是炸弹了

2 换电需要对整车设计提出更高的要求,从电池包接插件的耐久,到冷却管路怎么处理,甚至换电时车辆定位都没有特别完美的解决方案。

3 还有比较重要的一点,如何评价换好电池包的能量并按照这个来收费。电池存储的能量可不像加油油量可以很容易测得,但电量完全没有一种公平的方法来测,或者说客户没法评估。而且,可用电量和电池衰减,温度有很大关系,尤其是电池衰减很难估测,可能只能等大数据分析成气候了才能精确估计,但无论估测都有主观嫌疑,不像邮箱跳枪这么直观。

内燃机的氧化剂是气态,可以来源于空气。还原剂是液态,可以使用管道运输,反应釜内置在汽车中。
可换电电池的氧化剂还原剂都是固态。反应釜是电池外壳+内部电解质。
所以从物理规律上讲,电池的更换成本具有天然的劣势。
更何况,内燃机的能源供应是垄断标准(或者说定型的商业模式),任何试图加入内燃机车设计的汽车厂商,必须服从加油站行业的这种标准。充电电池车是自由竞争的标准(或者说未定型的商业模式),电网,车厂都想搞自己的,车厂之间又不肯互相兼容(想象一下,如果计算机行业,cpu,内存,硬盘,显卡如果都想搞自己的总线标准,互相不合作,又会是一个什么下场?)。
事实上,从计算机产业的经验看,标准电池模组应当是一种开放的标准,才有利于整个行业的发展。一种开放的标准,应该是产业链上比较强的几家以一家为主导,联合制定的联盟,实现利益共享所形成(可能不是最优,但是能成事)。垄断者们坐地分赃,迫使中小厂商遵守规则;往往比单个垄断者吃独食,或者自由竞争各搞各的;更能促进产业链形成。
但遗憾的是,现在电动汽车领域。在换电这个问题上。每个人都想吃独食,但结局是搞成了自由竞争。外加物理特性上的天然弱点。搞不成是很正常的。
虽然大家天天喊着一流企业卖标准,但落实到实际行动上,执行的都是三流企业卖产品。
如果谷歌想自己包下智能手机产业链。英特尔想独占pci-express。ibm不开放pc标准。arm包揽所有智能手机的生产制造。麦当劳自己去养牛。不用说,我们就看不到今天许多伟大的产品。
在一个分工日益细化的世界上,每一家企业在跨界的问题上都很无知,不懂得合作的企业,不会创造伟大的产品,也不会成为伟大的企业。
开放,是劳动分工,生产社会化大趋势下的必然选择。是不可阻挡的历史趋势。