換電站的四大組成系統和換電模式存在的問題

Rita_M 2024-05-14 發布于廣東

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1.換電站四大組成

換電站結構可分為四部分：換電系統、充電系統、換電平臺及控制系統組成。

1.1換電系統

換電系統的作用是從電動汽車上卸下虧電電池，運送到電池倉中，并從電池倉中獲取滿電電池，運送到換電平臺完成換電工作。換電機器人是換電系統最重要的設備之一。加解鎖平臺可實現車輛電池包的更換與加解鎖功能，碼垛機用于運輸和交換電池，鎖止鏈接組件可快速自動化實現動力電池與車身的鎖止和分離。快換電連接器、液冷連接器、水連接器主要起連接作用，換電系統主要廠商包括深圳精智、博眾精工、伯朗特、科大智能、易事特和山東威達等。

1.2充電系統

換電站內充電系統主要主要設備是充電倉，以集中充電，交流慢充的方式對更換下來的電池進行充能。充電系統中，電池箱體設計技術對環境控制、安全防護、鎖止及快速解鎖技術等有較高的要求。目前充電模塊供應商包括泰坦、通合、華為等，充電功率在10KW-60KW，充電電壓200V-500V。

1.3換電平臺

換電平臺包括換電集裝箱和停車底座，用于停放與定位電動汽車。目前的解決方案中，一種是采用下沉式的電動汽車定位平臺，這種設計是現在換電站常用的方式，但存在土建結構設計麻煩、部署施工時間長、需增設排水措施和無法搬遷等問題；另一種是將電動汽車應用頂升裝置抬起。由于汽車懸架作用的存在，對頂升裝置的設計提出了一定的要求，換電模式對電動汽車停車定位也有較高精度要求，一旦停車位置出現偏差，無法成功定位，將導致后續換電工作無法進行。

1.4控制系統

控制系統負責與客戶設備通信，以及與換電站的協調設備進行通信。簡單來說，控制系統接收來自客戶端設備的電池更換操作請求，從多個換電平臺中選擇一個執行換電操作。控制系統涉及電動汽車的識別。已知的識別方式包括通過車載 RFID 識別，設置車牌識別裝置識別與人工識別。

2.換電站存在問題

2.1投資成本高

相比充電樁幾千到幾萬的投入，單個換電站建設成本超過200萬，這還沒加上備用電池，算下來每座換電站的投資都在數百萬元人民幣。更難的是，為了支撐換電車輛的正常運轉，往往一個試點地區就需建立多座換電站形成換電網絡。

2.2電池標準化不統一

不同品牌、不同車型電動汽車電池包標準化程度低，尺寸差異大，難以共用換電站，就像當年的手機充電接口。由于不同車企不同車型的客觀原因，目前國家還未出臺統一的電池標準，導致現在換電模式也只能由車企自己投資發展，很難在國家的支持下在全行業內普遍運用，這一定程度上限制了換電模式的發展。

3.3換電車普及率低

首先是換電車輛少，稍早新能源汽車興起時整體電動車的基數都還比較小，更何況換電車輛，換電站利用效率低，增加了回本周期；其次是換電車型少，想要大規模推廣換電模式，需要從整車設計的時候就以換電模式開發，需要有一定規模的整車保有量，因此一定數量的整車廠參與支持是必不可少的。

3.4商業模式不完善

早期以Better Place和國家電網為代表的第三方，他們提出的換電商業化模式是自己采購動力電池，扮演“電池運營商”的角色。雖然對于消費者來說無需再支付購買電池的費用，能夠大大降低購置成本，但對于整車企業來說，一旦接受這一方案，相當于喪失了對于新能源汽車最核心部分的掌控力，生產電動車只是為第三方做嫁衣，自然沒有多少車企愿意響應。