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电动汽车换电“卷土重来”?-01

 小毛HYL 2021-05-31

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前言


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2021年4月30日,由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的GB/T 40032—2021《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,标准将于2021年11月1日起开始实施。

《电动汽车换电安全要求》是汽车行业在换电模式领域制定的首个基础通用类国家标准,填补了汽车行业的标准空白,解决了换电模式无标准可依的紧迫问题,有助于引导汽车企业的产品研发,提升换电电动汽车的安全性,支撑新能源汽车产业高质量发展。

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换电历史回顾

汽车换电这个技术某种程度上不是什么新技术,早在 1896 年就首次提出了可更换电池服务的概念,以克服电动汽车和卡车的有限运行范围。

该概念最初是由Hartford Electric Light Company通过GeVeCo电池服务付诸实践的,最初可用于电动卡车。车主从通用汽车公司(通用电气公司的子公司GeVeCo)购买的车辆不带电池,电力是通过可更换电池从哈特福德电气公司购买的。车主支付了可变的每英里费用和每月的服务费,以支付卡车的维护和存储费用。车辆和电池都经过改装,以促进电池的快速更换。该服务于 1910 年至 1924 年间提供,在此期间,使用该服务的车辆行驶里程超过 600 万英里。从 1917 年开始,芝加哥开始为业主提供类似的服务
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后来到了1946年,电动叉车开始用换电的方式,真正用到汽车上还要追溯到2006年左右的时间,2006-2013左右大概7年左右的时间是电动汽车早期非常草蜢的时间端,这个时间端各种标准的建立,各种补能方式的尝试和实践,换电也在这个时间段引来了第一波高潮。

2006年时总部设在以色列的Better Place公司全球第一家提出汽车换电的概念,该公司在首先与以色列政府合作,到了2010年筹集投资7亿美金在以色列建成了38个换电站和少量充电桩。公司相继与丹麦、澳大利亚、加拿大、日本等国合作,大力推行旗下的换电网络服务项目,早期车辆是由日产-雷诺提供,BP提供了BBS和系统,当时这个业务受到了很多资本的青睐,但2013年5月在巨额建站成本和极低回报率的情况下,Better Place公司宣布破产,其相应的换电业务也宣告终止,这个算是换电的前辈了;

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不久之后,特斯拉就延续了换电的生命,其2013年演示了其最新研发的耗时仅90 s的换电技术,其还设立了换电站,邀请了200粉丝进行体验,但是因为换电站貌似不太友好,费用又高 ,环境体验感太糟糕,消费者并不买单,在那个激情岁月的时代,大家都在尝试,所以谁也没有绝对的押宝哪种方式,所以后来于产业链整合难度大、建站投入高、收益极微等因素,特斯拉最终也宣告放弃换电模式 ,马斯克也从此对换电再没了任何兴趣;所以消费者有的时候不见得就是完全因为里程焦虑,具有互联网基因的后来者蔚来 就很懂用户心理,这个消费体验上就玩的很不错,也是其能成功的重要原因之一。

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到是其电池端部的高低压的连接器的方式保留了下来,特斯拉model s设计之初其实已经考虑了可换可充的模式,看这个连接器也能看的出来,之前看视频其这个HV Rapid Mate还是很难拆的,从车上弄下来挺费劲的,而且按照特斯拉维修手册反馈看,这个片式的连接器也不是很靠谱,一堆问题,什么防护问题、拆片变形问题等,之前的文章也有介绍过,这也是特斯拉在后期的车型上逐步摈弃的原因。

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当然同时期的不仅仅有特斯拉不信邪,还有当时如日中天的日产聆风,宝马等,这些巨头们都尝试过换电的补能方式。

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国内换电历史

把钟表拨回2006年的时,国内新能源汽车才萌芽阶段,到了2009年时,五部委联合搞了个”十城千辆工程“计划3年时间十个城市 ,每个城市投放不低于1000辆试点运行,2010年的时候,国内就推出了自己的上牌电动车,也由国网牵头搞了一整套的换电标准箱和基础设施推广。

在2011年工作会议上,国家电网总经理刘振亚表示:“国家电网电动汽车充、换电站的基本商业模式确定为:换电为主、插电为辅、集中充电、统一配送。2011年,公司将在北京、天津等城市建设电动汽车换、充电服务网络。

那一年南方电网也不甘寂寞,那一年Better Place 宣布与全球第八大公用事业公司中国南方电网公司达成协议。年底前,Better Place计划准备在南方城市广州开设电池更换站和联合教育中心,当然随着Better Place的倒闭也就没有后续了。

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说实话,当时那个摸索的时代,很难用后来者的眼光去评判选择问题,国网当时是主导了标准的电池箱以及相关要求,而电池的管理也在国网手里,所以某种程度上来说,也很难有太多车企响应加入,这是个利益分配的问题,车企是要挣钱的,尽管如此,在政府的支持下,08年的奥运会、10年的上海世博会等还是上了很多的换电的案例工程,但是当时问题也很多,(当时笔者还参与了那些车辆的产品维护),也给换电模式保留了一丝曙光;笔者那几年也参与了换电连接器等产品的开发,也经历了那段峥嵘岁月;

因为诸多的原因,国网在2013年的时候开始主推”快充“的路线,当然也因为电池技术的不断提升的缘故;国内换电也就此进入了一个静默期,退出了主流的补能模式;

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直到2016年左右,国内如日中天的北汽主推面向B端的换电出租车等车辆,那2年北京城大街小巷的出租车都用了北汽的换电车,也建了很多的换电站,构建了自己的一套包含自己的嫡系奥动能源在内的换电联盟;

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2017年蔚来推出了全球第一个直接面向C端用户电动汽车,把换电再一次拉入到了人们视野范围之内;

2017年12月16日蔚来汽车在其Nio Day发布会上正式公布针对私人车主的Nio Power换电技术。

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随即2018年北汽也推出了自己的面向C端的换电车辆...除了蔚来、北汽外,上汽、长安、以及吉利这2年也整合旗下力帆、国金等资源推出了属于自己的面向B端的换电车辆;

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说实话相比十年前,这一轮的换电风口推动发起者是由国内中坚力量的车企发起的,其实也可以理解,运营了这么多年的充电市场,但是充电设施严重的落后老旧,已经无法满足即将爆发的新能源汽车市场,所以相比十年前不同,这次市场销量好的车企开始坐不住了,充电的方式无法满足其快速增长的销量,所以需要更高效的补能方式作为补充项,而换电是最好的选择之一,而且”商用先行“,商用车及B端的换电市场目前已经非常成熟,目前包括蔚来、北汽在内的车企已经探索出一条面向C端用户的路,加上政策上的加持,这一轮的换电风口已经来临。由蔚来、北汽、中汽主导的换电标准也在去年落地了,这个给了换电市场一个定心丸;政府层面摒弃了”保姆式“的服务,更多的是给企业做辅助,让多种补能方式自由发展,让子弹飞一会,最终由市场由消费者来选择。

换电连接器

当然这个千亿市场当然也存在诸多的难点,其中最为关键的就是电池包的标准化,如何能够让电池企业、车企之间实现电池包的标准化,换电连接器物理接口标准化等;类似中石化的加入,逐步改造部分加油站;电池、车企、运营商、回收商、连接器企业可以逐步成立产业联盟,以小范围的联盟形式产生健康的商业运营会是选择方式之一;作为非常重要的部件,换电连接器也是一个巨大的细分市场,按照初步估算,2020年疫情影响的情况下,光国电投主导的商用卡车、工程机械换电车辆就超过4000辆,2021年预计会翻倍至8000辆;而乘用车蔚来、北汽、吉利等主力选手的销售也预计累计会达30万台以上,预计到2025年,整个市场对换电连接器的需求会超过100万套以上,预计会是一个20亿规模往上的细分市场;而目前主流的连接器选手还是不是很多,产品大多也参差不齐,问题点也比较多;

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下一篇,具体聊聊其技术问题和应用相关问题

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