自從3C、4C、5C等超快充大量普及,充電和換電誰更好的話題就在網上吵得不可開交。到了今年,比亞迪、華為又相繼發布了補能大殺器——兆瓦級閃充技術,即充電功率可以達到1000kW,充電倍率可達到10C,理論上可以實現充電與加油同速的補能體驗,進一步稀釋了換電的優勢。這么看來,換電模式真的很可能會被越來越快的閃充技術所淘汰。
然而就在大家深信“換電沒有未來”的時候,寧德時代站了出來。4月23日,寧德時代在上海車展舉辦了巧克力換電新車型發布儀式,聯合一汽、廣汽、長安、北汽、奇瑞五大車企推出了10款巧克力換電車型。同時,寧德時代還與廣汽集團簽署了全面戰略合作協議,廣汽集團未來將在更多車型中引入巧克力標準,并在換電站建設、電池銀行業務、退役電池梯次利用等領域與寧德時代展開全面合作。這無疑是對質疑言論的一次強有力的回擊。
統一電池標準,2分鐘極速換電
提到換電,大家首先想到的必然是蔚來。從2018年第一座換電站投運至今,蔚來已經在全國建設了超3200座換電站,連通超700座城市?,累計提供換電服超7000萬次,甚至廣東省已經實現了換電縣縣通。與此同時,蔚來換電技術也在不斷迭代,已經發展到了第四代換電站,換電時間由最初電9分鐘壓縮到了短短3分鐘,換電站的電池數量也提升到了23塊。而到明年,蔚來更先進的第五代換電站也將投入運營。從規模和技術上來講,蔚來絕對是換電模式的領頭羊。
不過,蔚來的換電模式也存在諸多短板。其中最大的問題就是標準化,蔚來品牌有70/75kWh、100kWh和150kWh三種規格電池,樂道品牌的電池規格則是65kWh和85kWh。到了螢火蟲這里,電池規格又變成了42.1kWh。由于三個品牌的電池技術、規格互不兼容,無形中增加了換電站的運營管理成本。同時,缺乏統一的標準化電池設計,也不利于蔚來與加入蔚來換電聯盟的車企展開更深入合作,這也是換電模式難以推廣的病根。
好消息是,這一痛點在寧德時代的巧克力電池上得到了解決。在設計之初,巧克力電池就考慮到了標準化、通用化的問題,采用了創新的模塊化設計,推出了20#和25#兩種尺寸、接口統一的標準化換電塊。20#換電塊主要面向A0、A級小車,有42kWh磷酸鐵鋰和52kWh三元鋰兩種版本,對應續航分別為400km和500km。25#換電塊面向B、C級車型,提供56kWh磷酸鐵鋰和70kWh三元鋰版本,續航分別為500km和600km。
20#和25#換電塊,就像是電池中的92號汽油和95號汽油,通過標準化的規格、標準化的接口和技術性能,在不同品牌、不同車型上實現了通用兼容。車企按照巧克力標準打造產品,就不必再像蔚來的樂道和螢火蟲一樣,只能去部指定的換電站進行換電(樂道三代站及以上,螢火蟲需五代站)。
除了標準化,巧克力電池還采用了CTP技術,也就是拋棄了傳統的模組化電芯設計,將電芯直接排列到電池包內。這樣的好處是可以減少電池內部的結構件數量,提升體積利用率,進而提升能量密度。據悉,基于CTP技術,單個巧克力電池的能量密度可以超過160Wh/kg,體積能量密度超過325Wh/L。這不僅能提升車輛的性能和續航表現,還有利于縮小電池體積,結合模塊化設計,可以讓電池更易于裝卸,提升換電效率。
在上海車展上,寧德時代現場展示了巧克力換電技術的實測速度。從換電流程啟動到重新換裝好新電池,巧克力換電僅用了77秒左右。如果加上車輛駛入駛出換電站的時間,最多也就需要100秒,不到2分鐘。而蔚來目前第四代換電站最快的換電速度為2分24秒。
換電與閃充并非對立,優勢互補才是未來
相比換電技術上的創新和優勢,這次寧德時代組建“巧克力換電聯盟”更大的意義,還在于證明了換電模式其實是走得通的。
外界對于換電模式的質疑無非有兩點,一是建站燒錢,二是兆瓦閃充的出現讓換電顯得沒那么必要。的確,鋪設換電站需要花費大量的建設成本和運營成本。比如蔚來建設一座第四代換電站,成本大概在150萬元左右,如果算上后期的運營和維護等持續投入,成本則遠遠不止于此。
不過要知道的是,蔚來換電網絡建設的高成本,很大一部分原因在于單打獨斗。寧德時代巧克力換電則不同,他通過電池標準化統一電池標準,以及與車企、電網等合作伙伴在建站等方面的緊密合作,可以有效降低換電站的建設和運營成本。同時,換電聯盟合作伙伴的不斷擴大,也有助于換電真正形成規?;袌?,進一步降低成本。因此,建站燒錢的問題在寧德時代這里并非無解。
至于兆瓦閃充的問題,其實編輯想說,換電和閃充其實并不是完全對立,僅僅只是技術路線的問題。兆瓦閃充的確是一項領先的技術創新,實現了補能的油電同速,同時充電樁的建設和維護成本要遠低于換電站。但也對電網配套、電池技術、充電樁兼容性、能量損耗等提出了更高的要求。
當然,針對這些短板,車企們也提出了相應的應對措施。比如比亞迪兆瓦閃充站采用了光儲一體化方案,即在充電站內建設光伏發電系統和儲能柜。它相當于是一個電力中轉站,能夠通過儲能供電和反向輸電,以此起到緩解電網壓力、提升能源利用效率的作用。但話又說回來了,光儲一體化不恰恰也是蔚來、寧德時代換電站的優勢么。
另外,兆瓦閃充還有一個潛在風險,就是影響電池壽命。眾所周知,大功率充電在有效提升了補能速度的同時,也會在一定程度上會加快電池材料的老化速度。盡管車企們會在電池材料、充電策略、智能溫控等方面進行一定的優化,盡可能將負面影響控制到最低,但電池的這一化學特性依舊是無法完全避免的。
而如果是換電用戶,那么就不必太過擔心電池衰減的問題。因為換電車型可以車電分離,這就相當于將電池老化的風險轉嫁給車企。同時,車企會對換電站內的所有電池進行定期的維護和檢測,確保每一塊電池都符合用戶使用的健康標準,這也給用戶的用車體驗又上了一道保險。更重要的是,車電分離可以將電池作為獨立部分進行租賃,用戶可以只購買車身,并通過租賃電池的方式使用車輛,這樣無疑可以顯著降低用戶的購車成本。以上這些,都是非換電車型無法做到的。
無論是換電也好,兆瓦閃充也罷,他們都有著對方所沒有的優勢,同時也不可避免地存在一些劣勢與短板,并不存在誰一定會取代誰的關系。而且從國家層面來講,有關部門也曾多次發文鼓勵發展換電技術。所以說,爭論換電和閃充誰才是未來并沒有意義,讓兩種補能模式能夠優勢互補、共同發展,讓用戶享受到更快更便捷的補能體驗,這才是真正有意義的事情。
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