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昨天動力電池屆的新聞，是寧德時代的時代電服發(fā)布了換電服務(wù)品牌EVOGO及組合換電整體解決方案，也就是說寧德時代通過自己的全資子公司時代電服，來打造構(gòu)建一個移動電能解決方案的服務(wù)。對這個事直接的要問的就是：
●圍繞寧德時代所做的方案，能夠超越奧動的卡扣式換電？
●蔚來的車企方案能打通各個汽車企業(yè)的設(shè)計，成為一個標準的第三方方案？
▲圖1.換電塊、快換站和APP的組合運用
Part 1、電池系統(tǒng)和汽車匹配問題
寧德時代的“巧克力換電塊”主要特點包括以下這幾個：
●單塊電池的設(shè)計26.5kWh，目標是可以提供200公里左右的續(xù)航。
從下面這個圖來看，是通過把電池分解的方案來做的。也就是說，為了適配不同的尺寸，配置了不同大小的電池。單塊只考慮高壓連接，這樣可以減輕高壓快換連接器的設(shè)計難度。
▲圖2.巧克力塊的設(shè)計
●自由組合的配組模式
按照這套邏輯的組合，整個換電系統(tǒng)可以提供不同的方案，1塊（26.5kWh）、2塊（53kWh）和3塊的方案（79.5kWh）。具體我們可以猜測一下， 這套系統(tǒng)其實是采用寧德時代在大巴系統(tǒng)上比較多見的并聯(lián)方式，通過內(nèi)部的高壓繼電器來進行并聯(lián)。
▲圖3.自由組合的系統(tǒng)
這里有個核心的問題：這么三塊電池如何掛上去？
按照寧德時代的回復，結(jié)構(gòu)上這意味著三個電池塊需要對應(yīng)一個電池支架。等于車上需要預先安裝三個電池托架，并且把高壓線和“冷卻管路”都預先安裝固定。
▲圖4.高壓設(shè)計
●電氣設(shè)計
也正是因為這樣，這需要采用無線BMS技術(shù)，外部只有高壓正負接口，否則三塊電池都要和外部進行連接和通信。
我的理解，為了匹配這三種不同配置的電池，就需要有一個非常柔型的電池管理系統(tǒng)的組網(wǎng)策略，在車上需要安裝一個獨立的組網(wǎng)設(shè)備，通過它來進行配置。
▲圖5.面向新一代的汽車無線通信技術(shù)
對于電氣供應(yīng)商來說，在這里就需要多個配電設(shè)置——我的理解如果想要實現(xiàn)高壓并聯(lián)的話，每個電池包都需要有主正、主負和預充系統(tǒng)，然后配上獨立的電流感知。每個BMS都需要做近100路電芯采集。
備注：在這里我最大的疑問，是寧德時代是否會放棄大電芯的技術(shù)路線；也就是說，即使是采用寧德時代最新CTP技術(shù)，按照26.5kWh的設(shè)計，電池容量也就是在70Ah左右，這個容量可能回到VDA的電芯規(guī)格。雖然重量能量密度超過160Wh/kg，體積能量密度超過325Wh/L，但從成本角度來看，和目前推進的方向并不是相似的。
比較有意思的地方是快換站的設(shè)計。由于整體的電池塊比較小，所以后續(xù)整體的堆疊就相對比較容易。有意思的地方在于，配套快換站具有占地小、流通快、容量大等特點。一個標準站僅需三個停車位，單個電塊換電約1分鐘，站內(nèi)可存儲48個換電塊 。從這個意義上來看，這里從單層堆疊和布置的密度是挺高的。
▲圖6.EVOGO換電站設(shè)計
換電在中國有很多的問題。首先，從汽車企業(yè)來看，如果寧德時代做成功了，那可以說OEM在電池設(shè)計領(lǐng)域，連基本的設(shè)計權(quán)都沒有了。這個 “巧克力換電塊”的戰(zhàn)略目的，是讓各品牌車型都能用，打通了電池與車型的適配壁壘，實現(xiàn)換電車型的選擇自由。也就是說，這次其實可以破除電池非標準化的問題，這一種第三方的換電方案，可以供不同的整車企業(yè)去選用。
這個事情由供應(yīng)中國一半電池以上的寧德來做，還是可能成功的，畢竟產(chǎn)品覆蓋了中國大多數(shù)汽車企業(yè)。
備注：這個方案只要能讓管理部門覺得具備可能性，這事就成功大半了，和車企的意愿沒關(guān)系。
▲圖7. 2021年中國動力電池各個供應(yīng)商的情況
另一方面，對于大多數(shù)消費者來說，消費者可以“按需租電”，根據(jù)自身的使用場景與習慣，自由選擇租用換電塊的數(shù)量。通過“按需租電”，消費者在日常市內(nèi)通勤，只需租用一個電塊。如果要長途出行，則可以選擇兩個或三個電塊，真正做到可增可減，實現(xiàn)用電自由。這種探索其實是很有啟發(fā)特性的，但是需要解決一個并發(fā)問題，想起來容易落到實處就難了。
小結(jié)：
我的理解，不管這個事情是否成功，市場上確實不需要那么多汽車企業(yè)自己去設(shè)計一些不一樣的電池系統(tǒng)，也就是說，在下個階段的馬太效應(yīng)下，不是成為第一流的、有規(guī)模的汽車企業(yè)，就只能淪為被動接受方案的乙方了。我們可能只需要重點關(guān)注有前途的汽車企業(yè)，而規(guī)模做不大后續(xù)就將會很被動。
