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新能源汽车补贴时代的模式不可持续,再次探索换电

电磁兼容EMC 2019-08-15 17:42 次阅读

一个久违了的新能源汽车推广思路,出现在主管部门的政策中。

6月初,国家发改委等三部门发布了《推动重点消费品更新升级 畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》(下称《实施方案》)。其中说:

引导企业创新商业模式,推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式,降低购车成本。

借鉴公共服务领域换电模式和应用经验,鼓励企业研制充换电结合、电池配置灵活、续驶里程长短兼顾的新能源汽车产品。

时光倒转到2011年,建设了绝大多数电动汽车充换电站的国家电网,提出以“换电为主、插充为辅”来建设电动汽车充换电站的路线,但未能实现。

8年过去了,为什么车电分离、换电模式在此时被主管部门鼓励?

1、要发展,需自造血

10年前,中国第一家电动汽车运营公司——杭州市电动汽车服务有限公司成立了。它也是国家电网推行换电路线的试验田。

到2013年,该公司累计建设62座充换电站和配送站,初步形成城区15分钟充换电服务圈。到2013年8月底,服务纯电动汽车370辆,累计提供换电服务43万车次。但是,随着国家电网不涉及车端运营战略的明确,作为国家电网子公司的杭州市电动汽车服务有限公司停止了这一探索。

但是,当时杭州电动汽车服务公司的总经理,现任杭州伯坦科技工程有限公司CEO聂亮,10年来一直坚持换电模式。他也参与了前述三部门《实施方案》征求意见阶段的讨论。

针对补贴退坡背景下的新能源汽车产业,聂亮用了一个老生常谈的比喻:“皮之不存,毛将焉附?”

“如果把电动汽车消费比作毛,那么支撑的体系就是皮。原来有国家补贴,‘皮’很滋润,没有补贴之后,‘皮’怎么造血?”聂亮对《电动汽车观察家》说,“这个行业要运转起来,必须能自己造血。”

怎样才能自我造血?

电动汽车可以分成两部分,一部分是车身,另一部分是电池包。要造血,就要提高这两部分的利用率。

“网约车、出租车、共享车,就是在做车身利用率提高的事。”聂亮说。

那动力电池的利用率如何提高?

聂亮的解决方案是车电分离,分箱换电,梯级利用。

其好处,首先是充分挖掘动力电池的价值。

“原来车跑废了,但电池还没用完。如果把电池给别人用,收益就出来了。”聂亮说。一套电池,可以先给私家车用2年,然后再给出租车用2年,最后再给物流车用2年。此后这些电池还能做非动力的梯级利用,以及拆解回收。

伯坦科技已经实现一套标准电池适配六车换电

从年份看,一个电池包用6年看起来不长,但是出租车、物流车都是重度使用,总运营里程数加起来,将近10倍于单纯给私家车用。电池包的价值就被充分挖掘出来了。

其次,通过动力电池分箱,可以灵活配置电量,提升运营车辆的运营效率。

对于电动物流车来说,一个难题是配置多少电池。多装电池,续航里程长一些,但是自重太大,剩下装载货物的重量就小;少装电池,可以多拉货,但是续航里程就短。

但是通用标准化的电池分箱,可以灵活配置电量,支持运营需求。即便是同一辆车,在城市内短距离拉货的时候,可以少装电池,多拉一些货;有远距离出行需求的时候,可以多装电池,跑远一点。

对于公交车也是,随着电池的衰减、运营路线的变化,公交公司只能是通过加减车辆来调节运力。但是如果实现动力电池分箱配置,公交公司就可以根据运营里程来灵活装配电池的数量。

电动物流车、电动公交车,都是生产工具,闲置就是浪费。分箱配置、换电运营,让运营车辆都能上路,运营效果自然能提升。

第三,下一代智能电动汽车要完全替换燃油车,即便操控性能、乘坐舒适性超越,但由于价格高昂,消费者会期待车辆要有远距离出行的功能,也就要匹配相应的远距离出行的电量补充方式。而换电站能够支持远距离出行。

高速公路充电站已经有不少,但是即便是快充,充满电也要1个小时左右,节假日出行车辆一多,高速公路充电站就排起长队。

如果是换电,换电一次几分钟,和加油站差不多,远距离出行的困难也就克服了。聂亮透露,2010年时,苏浙沪的高速公路上就建了换电站。他们做过测试,用续航里程120公里的电动车,和汽油车对比,从杭州、上海、苏州跑一圈,电动汽车只比汽油车慢了半小时。多出的半小时,一方面是电动汽车续航120公里,比加油需要更高换电频次;另一方面是当时电动汽车速度控制,高速性能不如电动汽车。这两点,电动汽车近两年都已经提升了很多。

蔚来的车主可以在换电站里换电跑长途,所用的时间不长。但是,光为1.5万蔚来电动汽车建设运营的换电网络,怎么赚钱?

但是,聂亮提出,以服务出租车、网约车、物流车等运营车辆为主的换电网络,同时也支持私家车换电,规模效应明显,赚钱的几率大得多。目前,在充电运营方面,有运营车辆大客户的充电场站,往往也是能够盈利的。

电池价值的充分挖掘,创造出的收益,随着产业链能流向各个环节,整个行业才能正向循环,不断发展。这是聂亮的总逻辑,但是动力电池真的有这么长的生命周期?衰减不是很厉害吗?

2、换电站里充电,电池寿命能延长一倍

一个电池包要用6年,后4年还是给出租车、物流车运营车辆用,动力电池的寿命能支持吗?

按照新能源汽车推广补贴政策的要求,乘用车生产企业应提供不低于8年或12万公里(以先到者为准)的质保期限。对于质保的标准,一般而言,是确保动力电池容量保持在80%以上。

这一质保要求看起来不错,但电动汽车车主、电动出租车司机、网约车司机的体会是,衰减较为严重。经常快充的出租车、网约车主,加上冬季天冷衰减,一两年就有衰减超过三四成,乃至趴窝的。

除了动力电池品质,频繁快充、极端气候情况下充电、深度充放,对动力电池没有保养维护,也是重要原因。但是对于普通车主、运营司机来说,他们没得选择。对于没有专用充电桩的车主或司机,他们不能保证在哪里充电,也无力发现电池故障的前兆。充电运营商,也没有没有权利对动力电池进行维护保养。

对此,聂亮反复说,给动力电池充电,应该是专业人员干的事。

根据杭州电动汽车服务公司和伯坦科技多年的实践检验,比较同一使用环境中的电动出租车,通过换电,在换电站充电的动力电池,寿命可以普通充电出租车增加一倍左右。

聂亮表示,在换电站里集中充电,有四大益处。

首先,换电站内充电,温度总体一致,是动力电池比较合适的充电环境,可以避免冷天充电粒枝晶析出等损害电池的现象。

杭州市电力局换电站电池充电区

其次,充电都是以0.3C或者0.5C(1C表示1小时充满)这样比较友好的电流来充电,充进去的电多,也能延长电池循环寿命。

第三,在换电站里充电,可以对动力电池做充电末端阶段的均衡,也就是对电池做维护保养,让电池都能“吃饱”。

第四,通过无数次的充电行为、均衡信息,形成大数据,经过分析,提前发现动力电池的健康状况,可以维修替换掉损坏的电芯。

在特定环境中,由专业工作人员来充电,也能减少充电事故。目前,在电动汽车起火事故中,80%的事故出现在充电过程中和刚充满电一个小时内。这里面的相关性不容忽视。

3、运营商拥有电池资产,车主负担小,回收商有来源

“一辆普通尺寸的电动轿车,续航400公里,就卖6万,或者5万,会不会好卖?”聂亮经常在微信群里这么问。

大家的第一反应都是:怎么能这么便宜?

答案是,只卖车身,不包括电池。车主只需要每次在换电时支付换电服务费即可。

聂亮强调,这和蔚来汽车提出的电池租用不一样。蔚来汽车的服务是按年付租金,付满6年电池组归车主所有。这本质上是动力电池分期付款。而车电分离,动力电池一直由换电运营商持有。基于电池资产,运营商也可以做资产证券化,向金融机构融资,换电运营商通过赚取换电运营费用来支付财务成本。

车主无需负担一次性高额的动力电池购置成本,也无需承担动力电池衰减快、残值低的风险,对于潜在电动汽车消费者,有极大的吸引力。

那车主的换电服务费会不会很贵?

聂亮说,可以保证的是,换算下来,一定比燃油车主加油便宜。

这其中,车辆运营的油电差是天生的。以一辆普通电动轿车百公里耗电15度计算,一度电就算1元,百公里也就是15元。而一般燃油车百公里耗油7升来算,要接近50元。

另外,换电运营商有条件充分用低价电。在满足运营需求的情况下,电池包可以在低价电时段充电。随着规模的扩大,作为用电大户,换电运营商与电网签订长协价,消纳可再生能源发电,都能帮助降低电力成本。

另外,一个大型换电站就是一个天生的储能电站,未来可以为电网运行提供调峰、需求响应等多种服务,实现电网削峰填谷,缓解高峰供电压力等,也可能获得一定回报。

还有,对于动力电池的残值,业界一直寄希望于回收利用的价值。如果动力电池都由换电运营商持有,非常方便于回收企业集中回收。另外,电池箱规格统一,可以建自动化的拆解生产线,效率也能提高。

由此,车主所需要支付的换电服务费,并不会比油费高。

4、再次探索换电

新能源汽车补贴政策即将完全退出,补贴时代的模式不可持续。行业又重新去寻找贴近市场需求的模式。

聂亮提出的车电分离,分箱换电,梯级利用,是一个体系性的解决方案。

在产业端,由于对动力电池价值的充分挖掘,换电运营商有利可图,为整车产销和运营提供保障,全行业能继续向前发展。

在消费端,由于购车的成本大幅降低,用车成本又比油车低,换电的体验和加油站基本没有差别,电动汽车显然就没有障碍。

8年前换电没有被认可,这次会不一样吗?特别是起主导作用的车企,会不会再次反对?

聂亮说,很多车企都在酝酿推出换电模式产品。这次他们对换电的肯定,是实践后发现的。“每个车企都有出行公司,大量车都在出行公司手里。他们在一线最清楚不过了。”

原文标题:[会190906广州]创新驱动 共蓄电磁兼容新势能——2019EMC国际电磁兼容及测试技术峰会9月广州隆重揭幕

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