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最近，純電動(dòng)車“換電”概念在國內(nèi)又火了。除了北汽新能源、力帆等自主品牌自去年以來的主推外，今年上海車展期間，包括蔚來、奇點(diǎn)汽車在內(nèi)的不少新造車公司，也均表示會(huì)在旗下量產(chǎn)產(chǎn)品中搭載換電技術(shù)。目前，蔚來位于武漢的換電相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目已悄然展開。一時(shí)間，換電模式又被推上了風(fēng)口。
事實(shí)上，由于存在先天優(yōu)勢(shì)，既能夠有效降低電池成本高昂對(duì)整車售價(jià)的影響，又能以最快的方式解決電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力瓶頸問題，因此業(yè)內(nèi)關(guān)于換電模式的探討和嘗試從未間斷。然而，嘗試大多失敗。最典型的例子莫過于 Better Place 在中國市場深耕三年最終鎩羽而歸宣告破產(chǎn)，以及特斯拉在全球探索兩年之后正式宣布放棄換電業(yè)務(wù)。
那么，換電模式的技術(shù)和商業(yè)瓶頸到底在哪？為了系統(tǒng)回答這一問題，車云與幾位相關(guān)工程師進(jìn)行了交流，試圖從“車輛本身”和“車外環(huán)境”兩個(gè)維度做出解答。想要真正做好換電模式，究竟有哪些難點(diǎn)？新興車企想在這方面有所突破，又需要注意些什么？
換電模式之于“車輛本身”
在過去關(guān)于換電模式的討論中，業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)往往集中在商業(yè)模式層面，因此本文首先從過去很少涉及的車輛本身出發(fā)，從技術(shù)角度出發(fā)，談幾點(diǎn)換電模式可能遇到的產(chǎn)品問題。
1、連接問題
更換電池過程中，必然涉及的問題是電池作為部件與車輛“母體”的連接。
首先必須指出的是，電池本身與車輛的連接非常復(fù)雜，在未來水冷逐漸成為趨勢(shì)的前提下，連接即涉及“電”，又涉及“水”。前者指電信號(hào)的連接，包括強(qiáng)電和弱電，每塊電池上的每個(gè)信號(hào)控制都需要連接；后者指水冷系統(tǒng)進(jìn)水管和出水管的連接，一樣涉及每塊電池。因此，在換電模式實(shí)現(xiàn)的過程中，每次更換電池，綜合連接復(fù)雜性可想而知，這對(duì)產(chǎn)品前期設(shè)計(jì)精度和強(qiáng)度，以及后期操作的技術(shù)都提出了極高的要求。
需要注意的是，作為一款整車產(chǎn)品，換電模式還必須要考慮工況，即車輛需長時(shí)間行駛，除了鋪裝路面外，還需要面對(duì)顛簸路段，對(duì)于純電動(dòng) SUV 來說更是如此。在車輛顛簸的過程中，車身本身會(huì)發(fā)生一定的形變，這時(shí)候?qū)﹄姵剡B接的匹配度和強(qiáng)度考驗(yàn)更大。
之所以把連接這一點(diǎn)放在第一個(gè)寫，因?yàn)檫@直接關(guān)乎安全。要知道，假設(shè)換電過程導(dǎo)致某個(gè)高壓觸頭不能保持長期穩(wěn)定的工況，甚至因?yàn)榫葐栴}導(dǎo)致接觸不良進(jìn)而引發(fā)電阻增大燒蝕，后果非常嚴(yán)重。
2、位置問題
目前純電動(dòng)車的電池設(shè)計(jì)位置主要有放置在車輛前后艙和底盤平鋪兩種，前者存在一定的碰撞安全隱患，因此后者越來越成為主流，也就是類似特斯拉 Model S 和 Model X 的設(shè)計(jì)方式，電池包被包裹平鋪在底盤中央位置，一方面有利于整車重量均勻分布，一方面有利于碰撞安全性。
不過，如果從換電模式來考慮問題的話，電池組包裹在底盤中央，勢(shì)必帶來更換的復(fù)雜性和難度，必須依托于專業(yè)的支撐設(shè)備將車輛撐起，并花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行更換操作過程。目前國內(nèi)一些自主品牌的換電模式，主要是因?yàn)檐囕v的電池位置車輛前后艙，更換時(shí)無需抬車，因此相對(duì)容易操作。
綜合來看，換電模式對(duì)整車電池位置的設(shè)計(jì)提出了新的要求，如何在保證安全性的前提下，同時(shí)滿足換電操作的便捷性，而不是單純的盡可能將電池放置在車輛外部便于更換的地方。
3、損耗問題
目前有一種聲音認(rèn)為，換電模式不單指整塊電池包的更換，也可以對(duì)電池包進(jìn)行切割，更換時(shí)只更換電池包的一部分電池組，從而達(dá)到快速補(bǔ)充電量的目的。這種方式被稱為部分換電。
然而，在工程師看來，部分換電的方式除了連接問題外，還需考慮電池衰退和損耗的問題。具體而言，如果車輛上一部分電池是始終跟車走的“老電池”，一部分是頻繁充放電的“新電池”，電池的損耗速度完全不同，效能低的電池會(huì)影響效能高的電池，這遵循“木桶原理”。
換電模式之于“車輛以外”
談完了車輛本身需要面對(duì)的幾點(diǎn)問題后，一些車輛以外，換電模式面臨的大環(huán)境問題也不得不提。具體說幾點(diǎn)：
1、價(jià)格問題
這里所說的價(jià)格因素主要指兩個(gè)方面：第一是 B 端投資層面；第二是 C 端使用層面。
關(guān)于投資，換電站基礎(chǔ)設(shè)施的投資可謂巨大，不僅僅需要換電設(shè)備的配套研發(fā)、投產(chǎn)、配套，更需要大量的電池籌備，這里的綜合硬件成本可想而知。從數(shù)據(jù)看，Better Place 從 2007 年開始直到 13 年宣布破產(chǎn)，前后燒了 8 億美金，最終破產(chǎn)的一個(gè)重要原因就是資金投入量太大，入不敷出。
關(guān)于使用，換電站和充電站不同，換電需要配套人工，按照正常的模式而言，對(duì)用戶來說就必須付出額外的成本。以特斯拉為例，當(dāng)時(shí)其換電服務(wù)需要車主額外支付換電的服務(wù)費(fèi)用，在 60-80 美金之間，但其超級(jí)充電站是免費(fèi)的，充電時(shí)間也不算太長。這一對(duì)比下，用戶往往也會(huì)拋棄換電模式。
2、標(biāo)準(zhǔn)問題
硬件上除了換電站的投入成本外，最大的問題在于電池的標(biāo)準(zhǔn)：一方面各個(gè)企業(yè)的電動(dòng)車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，電池標(biāo)準(zhǔn)也千差萬別；另一方面車企普遍不愿意共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得換電為主的模式在超出一個(gè)車企范圍之外就根本無法實(shí)際運(yùn)行。此外，不同的電池標(biāo)準(zhǔn)，也導(dǎo)致?lián)Q電運(yùn)營商與汽車生產(chǎn)商合作困難。
依舊以 Better Place 舉例，其在發(fā)展的幾年時(shí)間內(nèi)，只敲定了雷諾一家合作伙伴，特斯拉雖然曾多次呼吁車企聯(lián)合，但結(jié)果是幾乎沒有車企與其簽訂實(shí)際合作協(xié)議。
3、使用場景問題
這是一個(gè)很有意思的話題，作為一般車主來說，究竟是傾向于充電還是換電模式？
當(dāng)然，換電模式無疑在一些特定的使用場景很有作用，例如出租車、公交車等，這些行業(yè)用車對(duì)時(shí)間和便捷度的要求極高，且車型相對(duì)單一，路況相對(duì)固定，也比較便于形成換電模式提供動(dòng)力電池以及車輛使用、維保一體化解決方案。
不過，如果是普通用戶，家中有充電樁，且常去的環(huán)境中超級(jí)充電樁很充裕，那么其是否會(huì)使用換電模式，這是一個(gè)問題。特斯拉 CEO 馬斯克曾說，其之所以推出換電，是為了試驗(yàn)人們是否會(huì)使用這一模式，但在用戶用腳投票后，特斯拉認(rèn)為“這一模式價(jià)值不大”。
在我們看來來，如果真正做到便捷性和安全性，換電模式的需求空間會(huì)存在，就好像人們需求選擇不同的出行方式一樣，有私家車的同時(shí)，也需要打出租車，需要騎自行車，在電動(dòng)車的使用過程中，不論是充電還是換電，都將解決用戶在特定使用場景的特定需求。因此，如何解決換電過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題，并將其友好的投入商用，這才是問題的核心，也是新興車企試圖主打這一模式過程中，必須解決的問題。
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