節能環保新能源汽車經過研究試生產、試運行階段,其推廣應用,決定于市場。國內經過前階段大量研究和試運營,發展純電動換電技術為主的國內新能源汽車發展方式慢慢暴露出弊端,轉而發展向快充技術方向發展,美國特斯拉新技術、新概念汽車投放市場,可能帶來直接顛覆傳統汽車制造業發展,我是一名高級工程師,從使用者的角度,提出國內汽車工業發展方向的思考。
一、 前期純電動汽車發展方式弊端
中國前期投入大量人力和資金研究純電動汽車,生產出了純電動公共汽車、小轎車,經過大量試運營,逐漸發現其存在很大弊端,一是核心技術未能突破,二是換電模式不能支撐大規模車輛運行,三是管理鏈條拉長,客戶市場化認同低。
(一)技術問題
在以換電為主的純電動汽車試運行中,第一個電池儲能核心技術沒有取得突破,分析國內普遍使用的充電電池發現,電池存在體積大、笨重、儲存容量小(相對而言),充電時間長,因此必須專門建設充換電站,充換電站要有足夠的存放蓄電池空間場地,需要配套建設自動控制系統,讓機器人(機械手)幫助取、放和移動更換電池,頻繁更換到汽車上的電池固定又帶來新的運行缺陷,更換電池提供能源方式不科學(好比手機沒電后頻繁換電池,會帶來諸多問題),還有在換電站內充電的電池需要長達3-4小時充電時間,這種長時間慢充注定不能支持大量車輛運營需要,對充電完成的每組電池參數進行嚴格檢測篩選,再有每輛汽車更換的若干組電池需要經過嚴格電壓參數匹配,以保證電池使用壽命周期,更換放置到汽車上的電池必須固定良好、接觸良好,目前公交和轎車固定電池方式,車輛運行要求公路路面平整,不適宜顛簸和震動運行,目前這種運營客車續航里程短。
(二)大規模車輛運行問題
一是充換電站建設問題,每輛公交車一般需要配置九組蓄電池,通過機器人在兩側更換電池,每輛車充電模式不同,電池充電電量在80—300千瓦小時,大車一般1.5千瓦小時能夠支持車輛運行1KM,小車0.3千瓦小時運行1Km,每次充換電后車輛行駛里程50——200KM,當夏季和冬季需要啟用車輛空調時,續航里程大打折扣,每組電池充電時間3-4小時,要滿足幾十輛,上百車輛運行必須建設相當規模的充換電站,需要解決充換電池存放和車輛停放排隊場地,還需要配備相當數量人員管理、運行維護充換電站內設備和電池。
(三)管理問題
大規模換電車輛運行,必須考慮車輛購置、運行成本,后續管理和電池對環境的污染問題。一是車輛購入成本大幅度增加,以公交車輛為例,廠家每輛車售價約150—170萬元,其中國家每輛財政補貼50萬元,氣電混合公交每輛100萬元,國家補貼42萬元,純電動小轎車每輛30萬元(其中電池大約10萬元),國家補貼6—8萬元,而傳統燃油公交車輛燃油和燃氣公交每輛售價大約在45萬元左右,購車單位(者)需要投入更多資金,可能帶來商業運行的嚴重虧損或支出更高的運行成本。二是車輛運行成本問題,換電車輛和傳統燃油車輛比較,充電電費與燃油運行成本基本持平,但電池使用周期結束后需要投入巨額資金更換電池,附帶換電站運行成本遠大于加油站運行成本。三是后續運行管理問題,為了保證車輛運行,需要增加專門的充換電站服務管理環節,車輛運行過程中涉及電池日常維護、充電換電池操作、車輛行駛過程中電池故障,如何保證夏季高溫條件下電池散熱和暴雨情況下防雨水進入(滲入)電氣回路,換電站自身設備和站內電池安全問題不可忽視,還有斜坡(陡坡)起步和駐車問題。四是眾所周知電池會帶來更大的環境污染問題,國內電池使用周期一般5—7年,廢舊電池如何處理,對環境產生的污染如何消除,還沒有找到有效途徑。
二、快充技術應用更貼近市場
國內快充技術與汽車加油模式貼近,在正常情況下不需要更換電池,解決了上述問題中頻繁換電池問題,不需要建設換電站問題,減少了兩個環節,快充電時間只需8—15分鐘完成充電過程,車企為了保證電池使用壽命,但每次充電電量相對較低,一般大車充電80千瓦小時,續航里程又不能實現超越現有汽車運行里程。純電動汽車由原來的換電模式發展到充電模式,再由慢充發展到快速充電模式,更貼近客戶需求,更貼近市場。慢充電需要3—4小時,運行里程可以達到200Km,而快速充電每次需要8—15分鐘,能支撐車輛運行50Km以上,存在電池容量不夠。

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