換電模式“死灰復(fù)燃” 仍有6大問題待解

最近，純電動車“換電”概念在國內(nèi)又火了。

除了北汽新能源、力帆等自主品牌自去年以來的主推外，今年上海車展期間，包括蔚來、奇點汽車在內(nèi)的不少新造車公司，也均表示會在旗下量產(chǎn)產(chǎn)品中搭載換電技術(shù)。目前，蔚來位于武漢的換電相關(guān)研發(fā)項目已悄然展開。一時間，換電模式又被推上了風(fēng)口。

事實上，由于存在先天優(yōu)勢，既能夠有效降低電池成本高昂對整車售價的影響，又能以最快的方式解決電動車?yán)m(xù)航能力瓶頸問題，因此業(yè)內(nèi)關(guān)于換電模式的探討和嘗試從未間斷。

然而，嘗試大多失敗。最典型的例子莫過于Better Place在中國市場深耕三年最終鎩羽而歸宣告破產(chǎn)，以及特斯拉在全球探索兩年之后正式宣布放棄換電業(yè)務(wù)。

那么，換電模式的技術(shù)和商業(yè)瓶頸到底在哪？為了系統(tǒng)回答這一問題，車云與幾位相關(guān)工程師進行了交流，試圖從“車輛本身”和“車外環(huán)境”兩個維度做出解答。想要真正做好換電模式，究竟有哪些難點？新興車企想在這方面有所突破，又需要注意些什么？

換電模式之于“車輛本身”

在過去關(guān)于換電模式的討論中，業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點往往集中在商業(yè)模式層面，因此本文首先從過去很少涉及的車輛本身出發(fā)，從技術(shù)角度出發(fā)，談幾點換電模式可能遇到的產(chǎn)品問題。

1、連接問題

更換電池過程中，必然涉及的問題是電池作為部件與車輛“母體”的連接。

首先必須指出的是，電池本身與車輛的連接非常復(fù)雜，在未來水冷逐漸成為趨勢的前提下，連接即涉及“電”，又涉及“水”。前者指電信號的連接，包括強電和弱電，每塊電池上的每個信號控制都需要連接；后者指水冷系統(tǒng)進水管和出水管的連接，一樣涉及每塊電池。因此，在換電模式實現(xiàn)的過程中，每次更換電池，綜合連接復(fù)雜性可想而知，這對產(chǎn)品前期設(shè)計精度和強度，以及后期操作的技術(shù)都提出了極高的要求。

需要注意的是，作為一款整車產(chǎn)品，換電模式還必須要考慮工況，即車輛需長時間行駛，除了鋪裝路面外，還需要面對顛簸路段，對于純電動SUV來說更是如此。在車輛顛簸的過程中，車身本身會發(fā)生一定的形變，這時候?qū)﹄姵剡B接的匹配度和強度考驗更大。

之所以把連接這一點放在第一個寫，因為這直接關(guān)乎安全。要知道，假設(shè)換電過程導(dǎo)致某個高壓觸頭不能保持長期穩(wěn)定的工況，甚至因為精度問題導(dǎo)致接觸不良進而引發(fā)電阻增大燒蝕，后果非常嚴(yán)重。

2、位置問題

目前純電動車的電池設(shè)計位置主要有放置在車輛前后艙和底盤平鋪兩種，前者存在一定的碰撞安全隱患，因此后者越來越成為主流，也就是類似特斯拉Model S和Model X的設(shè)計方式，電池包被包裹平鋪在底盤中央位置，一方面有利于整車重量均勻分布，一方面有利于碰撞安全性。

不過，如果從換電模式來考慮問題的話，電池組包裹在底盤中央，勢必帶來更換的復(fù)雜性和難度，必須依托于專業(yè)的支撐設(shè)備將車輛撐起，并花費更多的時間進行更換操作過程。目前國內(nèi)一些自主品牌的換電模式，主要是因為車輛的電池位置車輛前后艙，更換時無需抬車，因此相對容易操作。

綜合來看，換電模式對整車電池位置的設(shè)計提出了新的要求，如何在保證安全性的前提下，同時滿足換電操作的便捷性，而不是單純的盡可能將電池放置在車輛外部便于更換的地方。

3、損耗問題

目前有一種聲音認為，換電模式不單指整塊電池包的更換，也可以對電池包進行切割，更換時只更換電池包的一部分電池組，從而達到快速補充電量的目的。這種方式被稱為部分換電。

然而，在工程師看來，部分換電的方式除了連接問題外，還需考慮電池衰退和損耗的問題。具體而言，如果車輛上一部分電池是始終跟車走的“老電池”，一部分是頻繁充放電的“新電池”，電池的損耗速度完全不同，效能低的電池會影響效能高的電池，這遵循“木桶原理”。

換電模式之于“車輛以外”

談完了車輛本身需要面對的幾點問題后，一些車輛以外，換電模式面臨的大環(huán)境問題也不得不提。具體說幾點：

1、價格問題

這里所說的價格因素主要指兩個方面：第一是B端投資層面；第二是C端使用層面。

關(guān)于投資，換電站基礎(chǔ)設(shè)施的投資可謂巨大，不僅僅需要換電設(shè)備的配套研發(fā)、投產(chǎn)、配套，更需要大量的電池籌備，這里的綜合硬件成本可想而知。從數(shù)據(jù)看，Better Place從2007年開始直到13年宣布破產(chǎn)，前后燒了8億美金，最終破產(chǎn)的一個重要原因就是資金投入量太大，入不敷出。

關(guān)于使用，換電站和充電站不同，換電需要配套人工，按照正常的模式而言，對用戶來說就必須付出額外的成本。以特斯拉為例，當(dāng)時其換電服務(wù)需要車主額外支付換電的服務(wù)費用，在60-80美金之間，但其超級充電站是免費的，充電時間也不算太長。這一對比下，用戶往往也會拋棄換電模式。

2、標(biāo)準(zhǔn)問題

硬件上除了換電站的投入成本外，最大的問題在于電池的標(biāo)準(zhǔn)：一方面各個企業(yè)的電動車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，電池標(biāo)準(zhǔn)也千差萬別；另一方面車企普遍不愿意共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得換電為主的模式在超出一個車企范圍之外就根本無法實際運行。此外，不同的電池標(biāo)準(zhǔn)，也導(dǎo)致?lián)Q電運營商與汽車生產(chǎn)商合作困難。

依舊以Better Place舉例，其在發(fā)展的幾年時間內(nèi)，只敲定了雷諾一家合作伙伴，特斯拉雖然曾多次呼吁車企聯(lián)合，但結(jié)果是幾乎沒有車企與其簽訂實際合作協(xié)議。

3、使用場景問題

這是一個很有意思的話題，作為一般車主來說，究竟是傾向于充電還是換電模式？

當(dāng)然，換電模式無疑在一些特定的使用場景很有作用，例如出租車、公交車等，這些行業(yè)用車對時間和便捷度的要求極高，且車型相對單一，路況相對固定，也比較便于形成換電模式提供動力電池以及車輛使用、維保一體化解決方案。

不過，如果是普通用戶，家中有充電樁，且常去的環(huán)境中超級充電樁很充裕，那么其是否會使用換電模式，這是一個問題。特斯拉CEO馬斯克曾說，其之所以推出換電，是為了試驗人們是否會使用這一模式，但在用戶用腳投票后，特斯拉認為“這一模式價值不大”。

在車云看來，如果真正做到便捷性和安全性，換電模式的需求空間會存在，就好像人們需求選擇不同的出行方式一樣，有私家車的同時，也需要打出租車，需要騎自行車，在電動車的使用過程中，不論是充電還是換電，都將解決用戶在特定使用場景的特定需求。因此，如何解決換電過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題，并將其友好的投入商用，這才是問題的核心，也是新興車企試圖主打這一模式過程中，必須解決的問題。