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技術競爭不斷打破續航瓶頸

來源:豐采網??作者:豐采網 ??2022-02-26 閱讀:656

隨著國內新能源車滲透率不斷提升,電池續航里程問題日益凸顯。目前,聚焦補能問題,市場上主要有兩大技術路線,一是以特斯拉為代表的車企主推的“超級快充”模式,二是蔚來、

吉利等車企力推的換電模式。兩種模式的優劣勢究竟在哪?又有哪些不同的適用場景?哪條技術路線能開啟新能源電池的新紀元?《經濟參考報》記者對此展開了調研。

兩大技術路線競爭“白熱化”

在新能源車補能問題上,快充和換電的競爭已經逐漸“白熱化”。

在快充領域,公開資料顯示,保時捷Taycan、特斯拉Model3、現代Ioniq5、廣汽AION V Plus均宣稱能夠實現充電5分鐘,最長續航約100km;此外,比亞迪、嵐圖、理想、通用、奔馳等也在加緊布局快充。

“提高續航里程,一是把電池包容量繼續做大,二是提高材料的能量密度,但都不能一直線性增長。因此,縮短充電時間是一個必須解決的問題。”聯動天翼副總裁、首席技術官楊斯濤認為,

2022年將成為“快充元年”。

招商證券分析師汪劉勝表示,隨著電動車滲透率的快速提升,車企競爭更加深化和多元化,未來幾年將是車企品牌向上、服務升級、差異化競爭的最佳窗口時間,而縮短充電時間是提升電動車品牌力和使用體驗的關鍵之一。因此,國內外整車廠都在爭相布局800V快充,并有望率先在高端車型上配置。

以蔚來、吉利為代表的換電技術路線近期也動作不斷。

2021年9月21日,蔚來“五縱三橫四大都市圈”高速換電網絡布局計劃正式發布,目前已布局172座高速換電站。其規劃顯示,2022年,蔚來將累計建成超1300座換電站,超6000根超充樁和超10000根目的地充電樁。

吉利也在換電領域落下重子。公開信息顯示,其與力帆科技成立的新合資公司到2025年將有5000座換電站覆蓋100個核心城市,滿足100萬輛車的換電需求。同時,“換電”服務將不止于“換電”,

而是囊括車用電池運營、退役電池儲能利用、報廢電池再生處理的“車電分離”管理模式和生態布局。

早在2016年,北汽藍谷就已將換電版純電動汽車投向B端市場。目前,北汽藍谷已在北京、廈門、蘭州、廣州等22個城市投放約3.3萬輛換電式電動車,累計建成配套換電站277座。北汽藍谷相關負責人告訴記者,接下來,公司換電業務將在11個試點城市重點發力,同時推動各省會城市的落地推廣。

在北京市東四環路紅領巾橋南側,有一家北汽藍谷投資、奧動公司運營的新能源汽車換電站。前不久,記者觀察到,有6輛EU系列新能源出租車或網約車正在排隊,整個換電過程僅需2分鐘,如果加上排隊時間,每輛車需要約15分鐘至20分鐘。

記者采訪中發現,換電模式支持者認為,換電有四大優勢:一是解決里程焦慮,使用體驗提升,目前蔚來的二代換電站僅需3分鐘即可完成換電;二是與充電場站相比,換電站占地面積小,布局更靈活,

且換電站的集約型設計利于建設分布式換電網絡,單位面積服務能力高;三是能夠解決電池衰減、車輛保值率變動大等難題;四是有利于電池壽命和安全,換電站能夠依據云計算系統的預測和調配,

延長電池壽命,減緩電池衰減速度。

一位新能源車企工作人員表示,換電站還可以發揮儲能優勢,在夜間用谷電電價充滿電池包,然后在白天為用戶提供服務。同時,換電站還可以反向為電網供電,幫助電網“削峰填谷”,緩解用電壓力。

各有瓶頸尚待打破

然而,無論是換電還是快充,目前都存在一定的技術瓶頸。即便撇開技術不談,兩者在商業模式上能否“跑通”,也還有待進一步驗證。一位行業人士在接受記者采訪時表示,

“就看誰能最先建立起完整的生態圈”。

上述人士認為,換電模式的一大局限性在于,如果用戶規模過大或超過服務承載力,用戶體驗就會因為排隊時間過久等因素大打折扣。因此,如果企業要提供較好的客戶體驗,

那么其在特定區域內的換電站就需要達到一定密度。

根據蔚來財報顯示,建設一座換電站的成本約為200萬元,這對車企來說顯然是一筆不小的負擔。全球第一家從事換電業務的以色列公司Better Place已于2013年破產,

特斯拉此前也明確表示放棄換電路線。

另一大問題是標準。目前,蔚來主推的換電標準只能服務于自己品牌的車輛,尚未共享給其他品牌,某種意義上限制了資源利用效率。對此,一位新能源電池企業負責人士告訴記者,對于新能源車來說,

包括底盤、電池等在內的架構屬于企業的核心資產,他判斷,相關數據不大可能開放給別家企業。

此外,也有觀點認為,考慮到機械冗余等因素,相較于快充,換電電池的能量密度和質量表現可能都會打一定折扣。

不過,快充也有懸而未解的技術問題。中國汽車流通協會新能源分會秘書長章弘在接受記者采訪時表示,目前直流充電被視為快充技術的主流,由于快充技術對充電樁的功率要求很大,

而直流充電樁又由充電模塊、液冷模塊等系統組成,但目前無論是模塊還是快充技術,都還不成熟,距離市場商用還有一定差距。

章弘補充說,業內普遍認為,800V高壓高功率能從根本上提升充電速度,而要達到800V高壓高功率,就必須要大力促進SiC Mosfet核心功率器件和碳化硅襯底材料的發展。

據科研和市場研究機構觀察,目前許多主機廠已明確要走快充技術路線,但規模仍待進一步鋪開,尚未看到實際效果。

“從商業模式上來說,快充站如果不開放給其他品牌,那么充電樁網絡的建設速度會打一定折扣;但是開放的話,則從某種意義上說,是在‘為他人做嫁衣’,對單獨某家企業而言,

這不是一個非常理想的選擇。”針對快充的商業模式,一位行業觀察人士說。

未來或有不同適用場景

對于新能源汽車不同的充電方式,工信部表示,充電和換電都是電動汽車的能源補充方式,有各自的適用領域和消費群體。

中國科學院院士歐陽明高認為,現階段,充電和換電要融合發展,不是非此即彼。從長遠來看,對于商用車,換電是不錯的商業模式。對于私家車,中長期看最好的方式是充電。

歐陽明高則預測說,“我相信今后五年,換電卡車會形成高潮,現在很多場景都已開始布局換電模式,比如港口、礦山等,下一步將會是長途卡車。”

在換電標準方面,國家也在推進互通互聯互換。例如,近期中電聯牽頭成立了“中國電動卡車換電聯盟”,以推進換電標準化和互聯互通。

有業界人士表示:“新能源車電池領域的發展現狀,有點類似于智能手機電池的發展路徑。在手機領域,充電模式最終橫掃換電模式,但新能源車是否會復制這一趨勢,有待觀察。”

談及兩條技術路線的終極發展路徑,章弘認為,為了避免資源浪費,方便消費者,新能源汽車的補能系統最好統一模式,如同燃油車只需加油一樣,“至于實現的可能性,一切都要看市場檢驗的結果。”

“不管選擇何種技術路線,首先要推動行業健康、有序發展。行業宏觀層面,應盡快普及充電和換電設施,根據市場需求,出臺充電換電設施準入市區和社區的法律法規。

同時,要落實和強化廢舊動力電池梯次回收利用系統建設,推動清潔能源產業閉路循環和可持續發展。”

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