电动汽车换电模式是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送,并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务或者集电池的充电、物流调配、以及换电服务于一体。“换电模式”可以省去车主大笔的购买电池的费用,并且可以解决充电时间过长的问题,在技术上3-10分钟即可完成电池更换。
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电动汽车充电有快充和慢充两种。快充是一种应急充电方式,用的是直流充电,这个直流充电的电压一般都是大于电池电压的,需要通过整流装置将交流电变换为直流电,对动力电池组的耐压性和保护提出更高要求;充电电流大,是常规充电电流的十倍甚至几十倍。由于充电电压高,电流大的特点,以减少电池充放电循环次数为代价,对电池造成一定的损坏,降低了电池的使用寿命。
换电模式下,换电站对换下来的电池进行集中充电。而且换电站采用慢充的方式,慢充虽然耗时较长,但是可以避免电池电量的衰减,有利于延长电池的使用寿命。
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充电桩体积小,安装、建设比较灵活。目前很多地方都出台规定,要求新建小区建设充电桩或预留充电桩位。公共充电桩方面,国家电网公司计划到2020年建设电动汽车公共充电桩12万个。
换电站比充电站复杂很多,在建设方面,有一家企业单枪匹马做起来难度很大,需要多方合力。那么在利益的分配方面,换电站就会涉及到很多主,包括汽车制造商、电力供应商、充电运营商、土地持有方等。那么利益的分配就是个难度很大的问题,如何做到各方满意需要充分研究。换电模式前期投入巨大,特斯拉曾经建换电站的成本高达50万美元,不包括土地租金和人工费等,由此可见建站成本之大。另外不同型号的电池都需配备,还有必须储备足够的电池,最好是达到1.4倍于车辆数。
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中国电动充电基础设施促进联盟发布的数据显示,截至2019年7月,充电联盟内成员单位总计上报公共类充电桩44.7万台;通过联盟内成员整车企业采样约91.3万辆车的车桩相随信息,其中随车配建充电设施60.5万台。累计来看,截至2019年7月,全国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为105.1万台,同比增长71.9%。另外,全国涉充电桩的企业数量已超300家。
目前,国内采用换电模式的只有三家企业:北汽新能源,浙江时空电动,重庆力帆、蔚来。北汽的换电模式是底盘换电,主要应用在出租车上;时空是侧方换电,主要运用在网约车、出租车、物流车上;力帆采用的分箱换电模式,主要用在分时租赁车上;蔚来采用的是车电分离,支持电池租用方案。
截至2018年11月,北汽新能源已经在全国范围内建设了116座换电站,其中北京和厦门最多,分别是100座和7座。2018年5月,时空电动透露,已在12座城市完成布局,共有约50座换电站;重庆力帆2018年投入使用的换电站有30余座;2018年11月,蔚来宣布京港澳高速换电网络正式落成,共计18个蔚来换电站分布于石家庄、郑州、武汉、长沙、广州等重点城市。
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经过多年的培养,电动汽车的用户已经习惯了等待式充电,在几天的使用后用一个晚上的时间来补充电能似乎是一件再正常不过的事情了,另外,纯电动车的活动范围都比较固定,如果趁着平时上班、逛商场的时候随手在公共充电桩上补充一些电能,也能够满足大家的日常需求。
而对于换电模式,从用户的角度来看,在进行换电之后,自己原本的新电池是否被换成了旧电池?频繁换电对于自己的车辆安全性是否有影响?这都是用户所担心的问题,出于对这些问题的顾虑,很多个人消费者也会对换电模式望而却步。
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充电模式下,很多车主都是白天使用,晚上充电,大量的车辆同时充电势必给电力系统带来巨大的压力。
换电模式下,换电站全天24小时都在对电池进行集中充电,合理运用城市的波峰和波谷电量,避免大量车辆同时充电给电网带来的冲击,缓解城市用电压力,从而更好地利用能源。