3.28交通运输照明潜在市场及趋势分析

打破续航魔咒 电池更换技术助飞新能源汽车

OFweek新能源汽车网 中字

这套电池组将作为“移动电源世界”展览的一部分,强调电池的可更换性以及智能的能源管理。除了便携式可更换电池组,本田还将推出电池交换机概念,这也意味着移动电源将是能够存储和充电的。本田的两款最新概念车Urban EV和Sport EV也将配备智能电源管理系统,出展的电动汽车将如何拓宽对于“移动电源世界”的定义,十分值得期待。

打破续航魔咒 电池更换技术助飞新能源汽车

当前电动汽车电池面临的挑战:

众所周知,电动汽车因为零排放,噪音小,使用成本低等近年来被得到大力推广,欧洲等汽车制造大国已经把新能源汽车列为未来的发展目标,燃油车已经列进禁售时间表。在我国,新能源汽车已经上升到国家战略发展的高度,除了大力的鼓励新能源汽车的发展,投入大量资金,我国还把电动汽车的研发归为“十五”期间的重点科研项目。由此可见,各国政府和汽车厂商对新能源市场的重视和期望。

尽管如此,新能源汽车市场依然存在普及率低,销量小以及使用对象单一的问题,这主要是由于电动汽车的核心电池技术难以突破造成的。致命的缺陷导致电动汽车出现以下几个短板。第一,行驶里程短是新能源汽车的一大要害。目前,最先进的锂离子蓄电池,“能量比”只有汽油的1/50。一般而言,50升汽油可以驱动小型轿车行驶600公里,而电动车一次充电续航600公里,所需的电池组重量则有一两吨,并且工作时产生大量高温。目前的电动车充满一次电的行驶里程一般在150公里左右,最大行驶里程也只有250公里,相比传统汽车有较大差距。所以目前来说,行驶里程短是很多人不愿意使用新能源汽车的一大原因。

第二,充电时间长。电动车充电方法一般有专业充电站快速充电和民用电充电两种模式。专业充电站充满电池的80%电量大概需要15-20分钟,利用民用电充电则需要8个小时才能将电池充满。而传统汽车加满一箱汽油只需要3-5分钟。

第三,蓄电池维护保养费用高。由于蓄电池的每一次充放电都会有损耗,所以需要对蓄电池经常维护保养,蓄电池到一定使用寿命后还需要更换新电池。这就无形中增加了电动车的使用成本。

以上三个缺点严重制约了电动汽车的发展和普及,形成了电动汽车目前“上热下冷”(即政府热情高,民众反应冷淡)的尴尬局面。看来寻找一条适合于电动汽车自身特点的发展之路已经变得尤为必要,其核心问题就是要增加电池续航里程和降低成本。但是,利用目前的技术手段,电池难题还难以实现突破,这时候,更换电池技术就成了弥补软肋的一个不错办法。

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电池更换技术补电动汽车短板

电池更换技术是指利用一套专业的电池更换设备,将已耗尽电量的空电池从电动车上拆卸下来,再将一块已充满电的电池换装到汽车上。该技术于2009年5月在日本横滨率先研制成功,它的成功对加速电动汽车大规模投入商业运行具有里程碑的意义。该系统由安装在自动轨道系统上的两个电池升降自控设备共同工作。电池升降自控设备的设计广泛适用于各种型号和尺寸的电池,便于各种不同型号的电动汽车通用。这套系统更换电池的全过程总共耗时一分钟左右,全套动作连贯流畅且自动完成,比传统汽车加满一箱汽油更快。给电动汽车驾驶者提供了更加清洁、更加方便、快捷的体验。

电池更换技术主要具有以下几个优点。一是更换电池速度快。一般电动汽车在专业充电站充一次电需要15-20分钟,在家中民用电充电则需要8-10小时,充电时间过长使得电动汽车在使用过程中缺乏便捷性。电池更换技术的运用很好的解决了这个问题,更换一次电池比传统汽车加满一箱汽油的速度还要快,只需要1-2分钟,极大的方便了电动汽车的使用者,解决了充电问题给使用者带来的烦恼。

二是电动车续航距离得以极大的增加。一般电动车充满一次电的续航距离在100-250公里。由于续航距离有限,使得电动汽车的使用范围受到了极大的限制,不能像传统汽车一样长途奔袭。电池更换站的出现也很好地弥补这个缺点。除此之外,电池更换技术的推广还大大地节约了电动汽车 的使用成本,也有利于废旧电池的回收利用,防止对环境的二次污染。

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我国电池更换技术发展如何?

我国作为新能源汽车的大国,已经超越美国成为全球最大的新能源车国家,那么当前我国的电池更换技术最新进展如何呢?在今年的11月3日,北汽提出的“擎天柱计划”,到2022年预计将投资100亿元人民币,在全国范围内建成3000座光储换电站,累计投放换电车辆50万台,梯次储能电池利用超过5Gwh。该计划通过换电和电池再利用技术,将新能源汽车、动力电池、换电站、光伏发电进行深度融合,构建集约、智慧、便捷的绿色出行生态,实现新能源汽车全生命周期能源资源高效利用。

早在2016年,北汽新能源、奥动新能源与上海电巴就从北京开始,向全国开展换电的运营和投资建设。截至目前,北汽新能源在北京、厦门、兰州三市已投放超过3000辆换电车辆。该计划的发布,标志着以北汽新能源为代表的换电模式已步入到“2.0时代”——换电站升级为“换电+储能+光伏”的智能微网系统,而由退役电池回收组成的储能设备,则可利用光伏发电、国家电网峰谷电等,为车辆动力电池供电。

打破续航魔咒 电池更换技术助飞新能源汽车

小结:

电动汽车的电池更换技术弥补了电动汽车天生的缺陷,给电动汽车的发展带来无限空间,也给未来的能源供给模式带来新的突破。可以预见,汽车产业的未来是电动汽车,而电动汽车的未来是电池技术。电池技术的不断突破,已经不仅仅是谁能赢得未来市场的问题,而且还是关系到国家甚至全球未来战略发展及保卫能源安全的问题。

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