換電究竟怎么換

對于新能源汽車，尤其是純電動汽車，充電時間是現(xiàn)階段不可避免的痛點。如果充電時間不能像傳統(tǒng)內(nèi)燃機加油那樣快速壓縮，簡單更換電池怎么樣？上周，蔚來在北京舉行的新聞發(fā)布會上提到了提供換電服務的想法。真的能成為解決電動車充電時間過長問題的解藥嗎？很久以前，特斯拉流產(chǎn)的換電計劃，為什么蔚來能讓它落地？聽著，前輩，我會慢慢來的。

■如何換電？

乍一看，如何改變“電”的問題有些可笑。說白了，無非就是卸下沒電的電池組，裝上滿電。雖然電動車更換服務還沒有普及，但相信大家都有過為手電筒或遙控器更換電池的經(jīng)歷。那么，這個問題有我們想象的那么簡單嗎？

蔚來正式制作了一個關(guān)于權(quán)力更迭模式的短視頻，通過這個視頻我們可以分析看似輕松的權(quán)力更迭過程中隱藏著什么神秘。

更多精彩視頻，均在車載家庭視頻頻道。

由于拆裝頻繁，支持換電操作的純電動汽車設計需要考慮日常使用中更換電池組的便利性。雖然過于復雜的結(jié)構(gòu)有利于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但在換電過程中會大大改善操作流程，增加更換時間，這也是車主不愿意看到的。

●骨骼肌:固定機制

顧名思義，固定機構(gòu)起著骨骼和肌肉一樣的作用，是保證整個動力電池結(jié)構(gòu)與車身連接穩(wěn)定的核心。在換電過程中，需要拆下部分固定機構(gòu)，更換動力電池組后還有一個安裝固定機構(gòu)的環(huán)節(jié)。為了保證操作的便利性和安裝后的穩(wěn)定性，大多數(shù)支持換電操作的動力電池組都是在固定機構(gòu)中專門設計的。

保證連接效果，降低拆裝難度，似乎是天窗的兩端。假設車主頻繁使用換電模式，是否需要定期更換固定機構(gòu)？頻繁使用后，連接效果會降低嗎？誰來承擔重置成本？這些問題都將成為推廣換電模式道路上的障礙。

●血管神經(jīng):電插件

動力電池組與車身的連接除了固定結(jié)構(gòu)外，還包括電氣連接，既包括能量傳輸，也包括通信協(xié)議傳輸。就像人體內(nèi)的血管和神經(jīng)結(jié)構(gòu)。因此，你不難理解電氣系統(tǒng)連接的重要性。

就像給人做手術(shù)一樣，血管和神經(jīng)都很復雜，稍有不慎、連接不良或錯位都會直接影響器官的正常工作。對于電動汽車，電氣插件的連接問題可能會導致車輛斷電。但這部分機制的連接過程在蔚來大會上并沒有過多展現(xiàn)，需要看實際對象，以便日后分析。

●氣孔:冷卻系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機車油箱不同，純電力機車的動力電池組在車輛行駛時會產(chǎn)生熱量?？紤]到動力電池的保護，大多設計在相對封閉的環(huán)境中。會導致溫度進一步升高。為了減少熱失控的發(fā)生，對它們進行冷卻尤為重要。

無論是柔性電池還是圓柱形電池，內(nèi)部的化學反應都與溫度密切相關(guān)。如果沒有冷卻系統(tǒng)調(diào)節(jié)，很容易導致電池組內(nèi)部形成“熱點”，最終可能導致熱失控。輕的會影響使用壽命，重的會引起自燃，正是冷卻系統(tǒng)大展身手的時候。

具體來說，根據(jù)北京會議上發(fā)布的信息，蔚來在主動散熱系統(tǒng)中采用了液冷結(jié)構(gòu)。與空風冷相比，液冷結(jié)構(gòu)與電池壁之間的傳熱系數(shù)更高，冷卻速度更快。當然也有缺點，就是要求密封性能高，質(zhì)量相對較高，維修保養(yǎng)復雜。此外，還需要水套、換熱器等部件。更換動力電池組時，這些管道的連接需要拆卸，這對其密封設計、結(jié)構(gòu)強度和耐久性提出了很高的要求。

看到這里，你一定發(fā)現(xiàn)了，純電動汽車的快速換電并不是一個不可能完成的任務，更類似于一個艱巨的任務。換電方式本身具有補能快的優(yōu)點，但為了保證電氣和冷卻系統(tǒng)按照設計要求連接，系統(tǒng)需要完成復雜的重疊工作。當然，這只是推廣換電模式遇到的障礙之一。視頻中顯示的換電站雖然是全自動的，但工作一定時間后也需要手動檢修維護。此外，即使將占地面積減少到三個車位，考慮到整體穩(wěn)定性，也需要建造固定裝置，這也會帶來額外的成本?？梢哉f，蔚來并不是第一次嘗試換電模式，但也面臨著車企之前無法解決的問題。

除了技術(shù)難關(guān)，還有哪些障礙？

■商業(yè)電力交換模式的經(jīng)驗教訓

小時候語文課本上有一篇文章叫《小馬過河》。核心意思是知道事情的深度，只有自己去嘗試，才能知道答案。但是，對于蔚來這樣的新興汽車公司來說，先學習別人的經(jīng)驗，再自己去嘗試，這樣更有利于規(guī)避風險。畢竟造車涉及的投資是巨大的。

無論是將純電動汽車包裝成市場和前衛(wèi)的科技產(chǎn)品，還是將可回收性的概念與火箭聯(lián)系起來，埃隆·馬斯克的行為總是挑戰(zhàn)世界對當前事物的理解。然而，鋼鐵俠的原型被權(quán)力交換計劃打敗了。更有意思的是，他不是第一個挑戰(zhàn)商業(yè)換電模式失敗的人。在他之前，有一家以色列公司Better Place。

為了完成商業(yè)運營，電站的數(shù)量和密度將直接影響消費者的體驗。無論是歐美還是中國，地價的持續(xù)上漲使其占據(jù)了很大一部分初始投入成本。十年前的2021年，Better Place啟動時，為了減少這部分費用，只選擇在以色列、丹麥等地價相對較低的國家和地區(qū)進行試點。

無論是傳統(tǒng)能源還是新能源汽車，投入上億財力研發(fā)新車都是正常的。前面我們講了電動車動力電池組的特殊結(jié)構(gòu)設計。為了實現(xiàn)設計目標，Better Place籌集了8.5億美元用于研發(fā)。此外，為了分擔開發(fā)成本，他們決定尋找一家汽車公司的合作伙伴。

在以色列計劃中，Better Place的運營模式是建立一套完整的電動汽車充電、換電、換站系統(tǒng)和技術(shù)，讓電動汽車通過更換動力電池組，突破續(xù)航里程和慢充瓶頸，最終實現(xiàn)普及。具體來說，在落地商業(yè)模式中，電池和車身是分開銷售的。這個圖案看起來熟悉嗎？是的，很多后來者都借鑒了這種模式。

Better Place有一個更激進的想法。他們希望消費者只購買沒有動力電池的汽車，然后成為他們的會員，使用電池、充電樁、換電池站甚至更全面的駕駛輔助系統(tǒng)，甚至是深入的24/7服務。

除了與雷諾、日產(chǎn)合作，Better Place也在積極尋求與其他車企接觸。動力電池組作為純電動汽車的核心之一，也涉及到車企的核心技術(shù)。按照Better Place所設想的模式，動力電池組和電網(wǎng)都是他們提供的，這無異于在抓住車企嗆喉的同時，一窺各種機密技術(shù)。隨著時間的推移，包括雷諾、日產(chǎn)在內(nèi)的車企對Better Place的態(tài)度越來越冷淡。

根據(jù)當時公布的合作意向書，廣州市政府鼓勵廣汽等汽車廠商制造可更換電池的電動汽車?？雌饋磉@個故事在這里應該有一個美好的結(jié)局，但12個月后，政策方向發(fā)生了巨大的變化。我國政府已經(jīng)明確表示，支持新能源汽車特別是純電動汽車采用充電模式代替換電模式。幸福來之不易，禍不單行。更多的挫折等待著Better Place，或者商業(yè)換電模式。......

除了比亞迪，Better Place也嘗試與奇瑞合作。2010年，雙方簽署協(xié)議，共同開發(fā)換電技術(shù)及相關(guān)機型。此外，雙方還將建設充電基礎設施。在當年的北京車展上，奇瑞甚至展出了一款可更換電池的原型車，該車配備了Better Place研發(fā)的動力電池組和換電設備。根據(jù)計劃，雙方共同開發(fā)的產(chǎn)品也將出口。

當然，奇瑞也不是無私的奉獻者。在合作中，他們更愿意獨立掌握權(quán)力變更管理系統(tǒng)。對Better Place來說，這不僅是它的核心競爭力，也是它的利潤來源。最終，這個看似有希望的合作計劃沒有落地。

最后，讓我們把視角轉(zhuǎn)回蔚來。顯然，李斌也仔細思考了換電模式可能遇到的問題。所以在產(chǎn)品充電解決方案中，他明確表示，蔚來模式是以個人充電樁為主，國家電網(wǎng)這樣的運營商為輔，換電模式和移動充電車的概念更像是錦上添花的措施。

全文摘要:

對于每一個普通消費者來說，新能源汽車尤其是純電動汽車的續(xù)航里程和充電時間明顯影響使用體驗，幾分鐘內(nèi)更換動力電池組的方式可以在一定程度上解決問題。當然，對于廠商來說，提升用戶體驗需要在硬件設施和軟件開發(fā)上的巨大投入。沒有人能保證如此巨大的投入能否“等同”提升消費者的體驗。所以大部分車企更傾向于開發(fā)動力電池組，蔚來也不例外。在他們的規(guī)劃中，個人充電樁和國家電網(wǎng)的結(jié)合才是王道。