目前的純電動汽車大都採用充電樁充電的方式來補充續航,據統計,截至2018年9月,國內的公共充電樁數量已經達到了28.5萬個。雖然充電樁的數量在不斷增加,但是始終無法解決充電慢和使用不方便的問題。
除了充電樁充電之外,對於純電動汽車來說,還有換電模式和無線充電可供選擇:換電模式的速度在理論上會遠遠快於充電模式,而無線充電相比充電樁則要方便許多。那麼這兩種能源補給方式會成為未來純電動車的主流嗎?
換電模式的優點。
①速度:換電模式最大的優點就是速度,理想情況下,更換電池的時間可以縮短至5分鐘內,基本相當於去加油站加油所花費的時間。
②成本:成本有可能會成為換電模式的優點,首先如果車主只用購買不帶電池的車,後期電池採用租賃模式,那麼購車成本更低;其次正常三元鋰電池可以循環500~1000次左右,摺合里程在15萬~30萬公里,很多車主沒用到這麼多里程就賣車了,換電模式可以充分利用到每塊電池的壽命;再者當達到一定規模時,換電模式的運營成本可能遠低於自己去快充的成本。
換電模式遇到的困難。
①電池的標準:由於每家車企的電池標準不同,很難做到完全統一,所以目前的換電模式僅在單一品牌甚至是單一車型中才能實現。比如北汽新能源的很多計程車使用換電模式,還有蔚來es8的換電服務。想要統一所有純電動車企的電池尺寸、標準是一件非常困難的事情,甚至有的車企明確表示不會考慮換電服務,比如小鵬汽車。
②安全性:由於電池組在車重中的占比較大,如果採用可拆卸的電池包,勢必要對整車的車身結構重新進行設計。另外,為了實現快速拆卸,而電池組又重達數百公斤,這對於固定電池的機械結構提出了很高的要求,如果行駛過程中發生電池脫落,非常危險。
③場地成本:目前蔚來、北汽、時光等支持換電模式的車企,大都採用一個數十平米的活動板房作為作業場地。蔚來的換電站一次最多只能換5輛車,並且每次只能為1輛車換電,車主在換電時不能待在車內,服務體驗不佳。
對於換電需求比較頻繁的往往都是鬧市區,土地成本高昂,想要擴大換電站規模需要巨大的成本投入。之前也有過利用現有加油站場地的設想,但是電氣安全和油氣安全的衝突最終讓該設想擱淺。
④電池成本:為了同時保證車輛的電池和備用的電池需求,採取換電模式需要對於電池數量做出冗餘考慮。目前平均的電池冗餘率為50%,也就是每2輛純電動車上路行駛,換電站要額外自備一塊新電池,前期的電池成本投入也非常高昂。
⑤電池所有權問題:目前純電動汽車的新能源補貼與電池密切相關,採取「一車一電」的模式。如果電池所有權屬於個人,那麼新車主勢必不願意去換電,因為會有很大機率換到舊電池,那麼換電的模式就無法循環;如果電池所有權屬於車企,個人不買電池,那麼在申請新能源補貼時會遇到阻礙。
目前北汽新能源的做法比較值得借鑑,車主在購完整車(含電池)之後,再由北汽成立的電池管理公司進行電池回購。這樣既符合新能源補貼政策的要求,又能夠將電池的所有權歸為電池服務企業。
無線充電的優點。
①便捷:無線充電相比較傳統的充電樁充電更加方便,車主只需要將車停在指定區域,無需再使用充電槍,省時省力。
②利用率:無線充電不會出現豎起的充電樁,對於地面上部的空間利用率更高。如果是採用磁場共振原理的無線充電,可以做到同時一對多充電。另外,動態無線充電技術成熟後,邊開車邊充電可以極大得降低充電的時間成本。
無線充電的難題。
①輻射安全性:儘管目前還沒有明確的結論表明電磁輻射對於人體的危害程度,但是無線充電的功率很高,強大的電磁輻射會造成民眾的恐慌情緒。另外,孕婦、嬰兒、老人等特殊群體可能會非常排斥強大的電磁輻射。
②充電效率:使用過手機無線充電的朋友一定會發現,它在充電速度上遠遠落後於有線快充。畢竟電能在介質中傳輸時會產生大量的損耗,長此以往,積累下的電能損耗不容忽視。
③電網負載:其實快充充電樁對於電網的擾動已經比較明顯,一個快充充電樁可能會達到50kw的功率,100個充電樁同時工作的功率就相當於一棟30層辦公樓的中央空調功率。而無線充電本身會有損耗,如果要達到快充同樣的效果,所需要的功率會大出至少30%,對於電網的負載壓力很大。
目前看來換電更靠譜。
目前來看,換電的阻礙更多的來自於不同廠家的電池標準、電池框架的牢固性、換電的成本投入和政策層面的因素。這些都是可以解決的困難,而且換電服務還能充分利用電池的使用壽命,集中管理也能降低用戶的使用成本,提高純電動汽車的保值率。另外,換下來的電池可以使用慢充充電或者利用谷時電流充電,對於當地電網的負載壓力不會太大。所以湃客認為換電模式更具有普及的可能性。
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換電模式或無線充電會是電動汽車更好的選擇嗎[朗讀]
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