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美國特斯拉都沒乾成的事,中國車企卻給“擺平”了!

很多人在購車時不考慮純電動車型,其中主要原因無非是續航裡程短與充電速度慢這兩點。儘管純電動車型的使用便利性較之前已經有了很大的提升了,但相比傳統燃油車來說,它在續航裡程以及充電時間方面還有著不小的劣勢。

畢竟汽車誕生後的百餘年中,人們早已習慣“加油2分鐘,續航500km”的節奏,如果電動車也能達到這種水準,相信大家也會接受它。

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即便名聲在外的特斯拉電動車,有著超級充電樁的快充技術,但也無法做到“充電2分鐘,續航500km”,既然充電時間無法壓縮到像傳統內燃機加注燃油一樣迅速,那麽為什麽車企不考慮更換電池方案呢?

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其實特斯拉之前也有過換電計劃,但因一些原因最終沒能落地。一年前,蔚來再次提出了更換動力電池的模式,如今北汽新能源也在開始推行換電模式的應用。理論上講,換電的耗時可以做到與加油時間基本相同,這樣便能很好的彌補電動車充電慢的短板。

可目前市場上的絕大多數電動車,卻依然採用直流快充的模式來解決充電慢問題,這其中的原因無非是技術與利益兩大方面。

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我們小時候都玩過遙控車或是四驅車這類玩具,玩沒電了後會非常熟練的為它更換電池,亦或是為手電筒,電視遙控器等用電設備換過電池。過程也非常簡單,無非是將沒電的電池組卸下,再裝上電量充足的電池。純電動汽車換電池過程也是同樣的道理,將沒電的電池換下,留在充電站充電,同時再換上一塊已經在充電站裡已經充滿電的電池。只不過從實際執行上卻並不是我們想象的那麽簡單。

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首先,你的玩具車不會帶著你走南闖北,你的手電筒、遙控器也不會為你遮風擋雨,而你的愛車卻會經歷高溫、高寒、高濕、高海拔等各種嚴苛的環境,磕碰與振動更是家常便飯。這時就需要你的電池以及整個動力系統能很好的經受住種種考驗。你一定不希望車輛的電池在行駛的途中,因路面顛簸而掉下來,或是在涉水時,會有漏電或是電池因為進水而短路。

如果是不用換電操作的車型,車企可以很容易的將電池艙固定好、密封好,但對於換電車型來說,由於需要頻繁拆裝,而過於複雜的結構雖然有利於保證系統穩定性,可這將會大大提升換電過程中的操作流程,增加更換時間。所以,工程師在設計換電車型時會在考慮用車環境需求的同時,還要兼顧換電時的便利性。

除了將電池卸下與裝上之外,還要考慮電器插件連接問題。汽車動力電池不像我們常見的乾電池一樣,它與車輛的連接接口中既包含有能量輸送的電纜,又有通信協定傳遞數據線,其中BMS電池管理系統會通過連接在電池上的線纜來對電池的充放電進行控制,還會采集電池溫度、電流與電量等數據。換電時如果無法精確的鏈接好電氣插件,很可能會出現車輛喪失動力等情況。

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電池在使用的過程中,無論是充電還是放電,都會產生熱量,這時便需要冷卻系統來調節電池溫度。因為電池一般處於一個相對封閉的環境中,很容易產生熱量過高的現象,輕則影響使用壽命,重則引發自燃,為了能有更好的散熱效果,大多數電動車的動力電池都會採用液冷結構的散熱系統,相比於空氣冷卻,液冷結構與電池壁面之間換熱系數高,冷卻速度快。

因為液冷對密封性要求高,且品質相對較大,維修和保養也相對複雜,所以放在換電車型上,液冷散熱系統也要進行相應的優化。在更換電池時,會有一些管路需要進行拆裝,這對其密封設計、結構強度、耐用性等也都提出了非常高的要求。

可能您會說,這些技術難題其實都算不上什麽難題,聰明的工程師們都能想出很好的應對辦法。沒錯,只要錢到位,啥姿勢都會,這些困難對於工程師來說都不叫事。相比研發換電模式的經費,要比建設換電站的經費低很多。

因為車型構造以及不同品牌之間技術壁壘等原因,使得電池規格不能統一,安裝接口不能統一,進而無法做到所有車企均採用同一種換電模式。

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所以,車企想要普及換電模式就要大規模建設換電站,在主要城市以及高速路沿線均要有換電站可供使用。規模即便只是達到加油站的數量級的十分之一,建設資金對於一個車企來說也是個難以承受的數字。更何況在科技飛速發展的當下,一旦出現更高效的充電技術,換電站很可能會極速貶值,這也是很多車企不敢冒險的原因。

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建造換電站時,同樣還會配備多塊備用電池,以便需要換電的車來了之後有電可換,而我們知道純電動車電池的售價佔整車價格的近三分之一,大量的備用電池在購入、運輸、存儲以及後期保養上都要有不小的花費。這筆前期投資同樣是巨款,不是哪個車企都能拿得出來這麽多錢。

對於車主來說,會有著“換電能不能像加油站加油一樣快?”“換電怎麽收費?”“換電站會不會不安全?”等等一系列的疑問,所以如果沒有一些利益上的真正實惠或是政策上的福利補貼,大家一般都不願意嘗試新鮮事物。為了推廣換電模式,車企在行銷方面也會有不小的一筆開銷,換電站也幾乎不會有利潤收入。賠本賺吆喝的買賣,車企也往往都不想去做。

隨著技術的進步,電池的能量密度雖沒有爆發式增長,但也比幾年前要高很多了,而在充電技術方面,高壓直流快充技術的應用,已經可以讓大部分電動車在半小時內將電量從30%充到80%。

可即便這樣,也難以與隻用幾分鐘的時間便能把油箱加滿的燃油車相比,所以人們很自然的想到了更好動力電池的方案。

對於我們普通消費者來說,幾分鐘的換電方案可以很好的解決人們對純電動車的裡程焦慮問題。而在實施上,技術難題與利益問題兩方面都製約著電動車採用換電模式的發展。蔚來品牌與北汽新能源品牌這兩家中國車企,已經在技術上實現了換電模式,同時也在大力推廣這一模式,至於軟體的開發以及硬體的投入能否換回“等價”的回報,現在誰都不得而知。

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未來,純電動車型必將一步步的取代燃油車,而充電方式自然也會成為車企們紛紛研究的對象,以目前的技術來看,換電是一個非常不錯的解決方案,但能不能普及開來,就要看車企們如何抉擇了!

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