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05国内现阶段换电情况盘点
2016年,沉没了一段时间的底盘换电技术再次出现在大众视野,这一次蔡东青创造了上海奥动新能源汽车科技有限公司,并在换电业务上不断发力,之后蔚来也快速跟进。梳理一下国内换电技术发展路径,大致如下:
主流换电技术:模块分箱、底盘换电,图示如下:
值得注意的是,目前两种换电模式全自动路线的模式略有不同,模块分箱换电主要采用六轴机器人,底盘换点主要采用RGV,大致是下面这个样子的。
市场应用方面:底盘换电有北汽 蔚来 新楚风等在应用,模块分箱换电有东风,众泰,力帆,大运康迪等在应用,投放车辆数和实际运营里程数,模块分箱略占优势。
06怎么比较上述两种换电技术
我们认为,单一从实际推广布局层面(如基础装备投资、换电能力、场地要求及建设速度等)来比较上述两种换电技术还不够客观。原因如下:
装备层面:分箱换电还可以选择人工或者半自动或者全自动换电模式,投资强度可以根据实际情况选择,而底盘换电则只能全自动换电,因此它在在实际推广层面资金要求更高,投资灵活度受限。但是如果按照全自动标准来看,用RGV或者用六轴机器人装备成本差距并不大。
场地拓展层面:底盘换电可以用集装箱式快速布局,落地速度略快,但是部分城市不允许集装箱内作业(比如广州)。因此在政策合规层面来说,对于分箱换电和底盘换电场地建设要求基本是一致的。
换电能力层面:全自动状态下基本差距不大都可以达到日均250次左右的换电能力。但是这个方面有一个指的关注的点,根据公开数据,相同换电能力的的换电站,模块分箱换电站拥有充电仓格位虽然更多,但是换算可换电车辆数,也仅仅是比底盘换电略多或者持平(我们认为未来评估换电能力不能仅仅依靠换电速度这一单一角度,因为换电能力取决于站能能源补给即充电仓格位数量,在这个角度上一般模块分箱换电站同级拥有120格位而底盘换电换电站为28个格位,但是模块分箱换电站平均一台车需要消耗4个格位的模块电池,因此120格位也就是一次性30台车的换电能力,与28个格位的整体垫底盘换电站暂时差距不大)因此从上述三个方面,两种模式差距不大甚至没有差距,因此仅仅从这三点是没有办法进行比较的。
随着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)这一文件的下发,在鼓励换电模式发展的基本面下,对电池模块化和电池的梯次利用提出了要求,因此哪一种模式能够兼容更多车型车辆、更好的衔接电池梯次利用前后端、更能够适应未来汽车制造模块化发展才是更为重要的着眼点。
车型兼容角度来看,换电模式最终不应该是限定性的能源补充场景,而应该是开源型的能源补充方式,因为换电站的最基础、最基本的建设目的是作为公共基础设施方便大众出行使用,否则为什么享受补贴?目前以北汽、蔚来等车企主导的底盘换电,由于各自车企的电池相对于其他主机厂都是异性电池,换电站点或电池是无法通用的。但是东风、奇瑞、大运、众泰等企业采用模块分箱换电这一思路基于标准箱电池,使得换电站在不同车企车型间可以共用,电池可以共享大大提高了站点和电池两个方向的利用率,因此从这个层面来说,显然模块分箱换电更适合当下“共享经济”这一概念,同时是对社会资源的集约使用。
从动力电池的循环利用角度来看,目前业内的主流的设计思路如下
动力电池梯次利用直观图
从梯次利用角度来看,首先要降低每一次降级使用过程中的改造成本,否者便难以落地。从顶层设计角度来看,首先要将电池的标准统一,其次应该是相对重量和体积更小的电池(因为如果依旧停留在现阶段绝大多数车型的整体异型电池这个方向的话,在B段和C段是无法直接使用的),只有在这两个前提下,电池的全生命周期开发才能最大化,而在用户一端的动力电池的平均使用成本才会更低。
因此在电池循环利用角度反观底盘换电和分箱换电,显然通过标准箱体系搭建的分箱换电更贴合政策和国情。但是在车企角度上,整体底盘式换电对整车车身底盘改动更小,技术层面相对更容易实现;而模块分箱换电技术对车身底盘改动和设计周期都要求更高。但是很有意思的是接受标准箱分箱换电体系车企的竟然远远多于底盘式换电这一模式的车企(实际投放的可换电车辆总数中分箱换电体系车辆也超过底盘换电),可以说很多汽车生产企业是“舍近求远”在做换电,显然很多车企在这一层面不想做玩票,而是站的更高、看的更远的一种选择则。
07写在最后
2016年6月5日,中国铁塔以50亿资本成立能源公司的率先入局动力电池梯次利用末端市场,使得模块分箱换电车企和换电技术公司使用的标准箱电池具备了规模化末端使用的可能(相对于异形电池),动力电池梯次利用完整度进一步提升,而电池梯次利用产业链的延伸,动力电池的平均使用成本进一步降低,将间接降低新能源汽车消费成本,从产业链角度来看,是不是意味着模块化的电池将更有市场?
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