電動汽車的換電模式的發展情況綜述

摘要：目前電動汽車存在續航里程不足的問題，雖然近幾年企業積極研發新技術提高充電效率，但是依然滿足不了電動汽車的發展需求。通過對電動汽車換電模式的現狀進行分析，歸納了目前換電模式存在的問題，展望了電動汽車換電模式將成為未來的發展趨勢。

關鍵詞：續航里程;換電模式;電動汽車;發展趨勢

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0前言

目前電動汽車由于綠色環保的優勢，已經受到了廣泛的應用。但是由于受多方面因素的影響，電動汽車的發展過程依然存在很多的問題。最主要是電動汽車的電池在使用中影響大家的體驗。電動汽車的換電技術是將已經快耗盡能量的電池取出并且替換全新的電池的技術。21世紀才開始出現換電技術，主要是為了解決電池續航里程不足的問題，在電動汽車上才剛剛發展起來。

1換電模式發展情況

電動汽車的換電模式是將電動汽車電池的能量耗盡后，用全新的電池來替換舊電池的一種方法。換電技術最早始于2000年左右，當時的電動汽車的續航里程比較短，充電時間很長，電動汽車的電池技術剛發展起來。為了解決這些難題，電池相關企業開始對換電技術進行研究。目前，換電技術主要有單次換電和快換電池兩種方式。快換電池技術可以在電動汽車的任何時間內短時間更換電池，保證了電動汽車有足夠的續航里程，極大的節約了時間成本，而且十分高效。單次換電是將電池能量耗盡后的電動汽車更換新電池，使電動汽車的續航里程增加。目前，我國的吉利，比亞迪和廣汽等汽車公司都有單次換電池的技術。但是，單次換電的電池容量并沒有增大，續航里程也和以前是一樣的，所以該換電池方法并沒有解決實質性問題。所以，快換電池技術相比單次換電技術效率更高，時間成本更低，是將來換電技術發展的趨勢。

1.1國內電動汽車換電模式發展情況

我國從2006年開始，國家電網公司已經開始對電動汽車充換電設施進行研究。同時，確定了智能充換電模式的基本思路，主要以換電為主。但是，國家之后的政策主要轉向了以充電技術為主。換電技術由于缺少政策支持和市場少等因素，發展十分緩慢。不過，國內企業也看好換電模式的發展，在2010年國家電網研究出了中國首臺可以上牌的純電動汽車，同時還積累了換電技術。并且，還有五百臺純電動出租車試點，這些出租車都以換電為主。電網公司在這個項目里提出了車電分離的模式。北京汽車公司預計到2022年在全國建成三千座換電站，同時已經在北京運營了六千多臺換電模式的汽車，目前有兩萬臺換電模式新能源汽車在全國的道路上行使。

目前，我國在私人汽車上使用換電模式取得不錯成績的是蔚來汽車。2017年蔚來汽車就私人汽車的換電技術開了發布會，可以在三分鐘以內完成電動汽車電池的更換。蔚來汽車成為全世界第一個對私人汽車進行電池換電的公司。到2019年，蔚來汽車已經在全國建成了超過一百座換電站，超過四萬名蔚來汽車的車主體驗了換電服務。我國電動汽車的換電技術走在世界前列。

1.2國外電動汽車換電模式發展情況

2007年，Better Place開創了電動汽車換電模式的先例，與雷諾日產開展合作。雖然，最后以雷諾日產退出新能源汽車領域，Better Place破產為結局，但其對電動汽車換電模式意義深遠。2013年，特斯拉邀請電動汽車車主參加試驗，但是高額的費用和較差的服務體驗導致車主對換電模式不滿意。一年以后特斯拉不得不放棄換電模式。

2電動汽車換電模式存在的不足

第一，電動汽車如果要更換電池就需要有換電設施。換電站除了提供換電服務，還需要對電池進行充電、檢測和保養，以及還需要將電池進行儲存。這樣，換電站的占地面積比較大，成本也較高。對于運營換電站的公司來說壓力較大。第二，目前全國換電站的數量不多，建設換電站需要不少資金。全國范圍的換電站數量遠遠少于充電樁數量，后者已經超過了一百萬臺。同時，電動汽車需要更換電池的時候尋找換電站也需要不少時間，增加了車主的時間成本。第三，換電技術是一門新的汽車技術，以前沒有太多的技術積累。所以，汽車公司需要對汽車的底盤、車身和電池等重新進行設計和研發，但研發費用和技術門檻高會使很多企業不得不放棄換電模式。第四，目前電動汽車的動力電池都是安裝在底盤，為了方便電池的拆卸，動力電池不會固定封死在底盤，這樣電池在碰撞時容易松動。電池松動會使底盤的安全性下降，駕乘人員的安全也會受到影響。

3電動汽車換電模式的發展趨勢

目前電動汽車的換電模式存在很多的問題，但它可以增加續航里程，延長電池的使用壽命和節約時間，發展前景十分樂觀，是今后電動汽車發展的主要方向。未來電動汽車的換電技術需要在電池規格和換電方式方面制定統一的標準，這樣有利于電動汽車的發展。蔚來汽車公司在換電模式制定統一標準方面走在了國內前列。其中，在2018年蔚來汽車給旗下的電動汽車推出了電池升級服務，車主可以購買動力電池。電動汽車的換電模式正在往“車電分離”方向發展。2020年初中國陳立泉院士指出，車電分離的模式可以讓動力電池慢充電，而且還可以增加續航里程，這是換電模式商業化的發展趨勢。由于換電站成本高，所以將來的換電站會朝著模塊化、經濟化和高效率方向發展。并且，換電站存儲了很多動力電池，需要增加保障安全的設施。

結束語

換電模式為電動汽車解決了續航里程不足的問題，具有一定的現實意義。雖然目前換電模式存在許多的技術問題，但從長遠來看對電動汽車的發展十分有意義。

參考文獻：

[1]袁博. 電動汽車換電模式的發展現狀及趨勢綜述[J]. 汽車文摘， 2020， No.532（05）：27-31.

[2]王大為， 羅悅齊. 純電動汽車發展面臨的問題[J]. 汽車文摘， 2019（8）.

[3]高馳. 換電模式能否突破電動汽車續駛里程限制？[J]. 汽車與配件， 2020， No.1277（07）：66-67.

[4]胡建， 徐梟， 郝維健. 電動汽車換電技術與標準需求研究[J]. 中國汽車， 2020， No.339（06）：49-53+66.

作者簡介：胡師柿?（1990-）男，碩士研究生，研究方向：機械設計。

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