鉅大LARGE | 點擊量：4420次 | 2021年10月20日
新能源電動汽車換電技術(shù)及備用電池技術(shù)
當(dāng)你開著電動汽車行駛在公路上，電力儲備臨近50%時，它會自動提示要充電，并用車載的移動導(dǎo)航系統(tǒng)將你帶到最近的電池屋。在那里，用1-2分鐘便可完成更換電池，重新上路。
上述為此技術(shù)路線的先驅(qū)BetterPlace公司在2007年的一幅暢想場景。時至今日發(fā)展如何？
用戶也可以選擇成為BetterPlace的會員——每月預(yù)定購買一定的充電量，在此范圍內(nèi)，BetterPlace就不會再向你收取多余的費用，并會供應(yīng)導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)等全方位的服務(wù)。
這聽起來像是手機流量套餐。BetterPlace正是希望通過換電模式成為未來電動汽車世界的運營商——無論你購買的是哪家汽車廠商生產(chǎn)的電動汽車，都能夠為你供應(yīng)電池維護、更換和充電服務(wù)。但這筆巨大的生意還沒等到照進(jìn)現(xiàn)實的那一天，BetterPlace就因為盈利能力不足、規(guī)模擴張速度太慢而計劃申請破產(chǎn)。而其創(chuàng)始人，出生于以色列的夏嘉曦(ShaiAgassi)在2012年底就已離開董事會，這恐怕也是他第一次讓投資人失望。
BetterPlace在成立之初是堅定的“換電”派，認(rèn)為這種模式一方面將電動汽車中最貴的部分——電池，從車身剝離出來，降低了購車成本，可加速電動汽車的推廣。另一方面，換電比充電更省時。尤其對集團客戶而言，可以更加有效地控制充電成本，當(dāng)一輛車廢棄時，也并不意味著電池也必須要一起被丟棄。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
但這種業(yè)務(wù)模式承擔(dān)著巨大的運作風(fēng)險：通常要覆蓋非常大的區(qū)域，才能滿足電動汽車主的服務(wù)半徑;假如要采用一種換電方法，動力鋰離子電池的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也要統(tǒng)一。BetterPlace此前一直致力于推廣一套全球統(tǒng)一的電動汽車充電插口標(biāo)準(zhǔn)，但至今連個統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)都沒有實現(xiàn)。
BetterPlace的推廣也遇到了來自公司和政府的阻力。成立一年后，BetterPlace在以色列推出了第一個“電池屋”，但這并沒有給投資者帶來任何興奮，反而是重重一擊——硬件永遠(yuǎn)是用來“燒錢”的。BetterPlace只有750個司機用戶，而建設(shè)和維護一個電池屋卻要“燒掉”百萬美元，更別提高昂的消費者和公司教育成本。
之后的運營情況越來越糟。根據(jù)BetterPlace的計劃，用戶通過BetterPlace購買電動汽車，并每月支付350美元租用電池和換電。但全球范圍內(nèi)，只有雷諾與BetterPlace簽訂了合作協(xié)議，供應(yīng)10萬輛FluenceZE電動汽車。
直到現(xiàn)在，這款車的銷量不及計劃的1%。雷諾汽車CEO戈恩更是公開宣稱，“換電模式是死路一條(Adeadend)。FluenceZE將是雷諾最后一款采用換電模式的電動汽車?！?/p>
BetterPlace曾在2010年與奇瑞達(dá)成合作協(xié)議，共同開發(fā)可更換電池的電動汽車，以期獲得我國地方政府的試點項目合同。但目前并未見任何合作成果。前美國汽車新聞我國分社社長Alysha認(rèn)為：“我國公司對開發(fā)和生產(chǎn)純電動汽車并不積極，因為政府在這個領(lǐng)域缺少實質(zhì)性的、長遠(yuǎn)的承諾。至今為止，我國只有比亞迪在大量地生產(chǎn)純電動汽車。而比亞迪對換電這種方法也不支持，因為比亞迪不希望自己的電池技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)在這種操作模式下流失或被盜。”
在與能源方和政府的合作上，BetterPlace優(yōu)先選擇了面積較小的國家以色列和丹麥來進(jìn)行試驗，尤其是以色列給與了極大的支持，前任以色列總統(tǒng)甚至承諾夏嘉曦：“假如你籌到20億美元的資金，汽車制造商愿意生產(chǎn)200萬輛符合BetterPlace換電模式的汽車，我可以給你整個國家來投資?！?/p>
盡管如此，BetterPlace在以色列的銷量也不足1000輛，丹麥更是只有幾百輛。
BettePlace在2011年還與我國南方電網(wǎng)就換電模式簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，彼時的南方電網(wǎng)也對外宣稱，“我國電動汽車的未來趨勢或以換電為主”。雙方還在廣州合作建立了體驗中心。Alysha在分析其可行性時表示：“針對集團客戶，電池置換的確是個很合適的解決方法，例如南方電網(wǎng)的內(nèi)部用車，或出租車隊，這可以更加有效發(fā)揮出換電模式的優(yōu)勢。但這取決于政府的政策傾向、汽車廠商的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、消費者的接受度，變數(shù)太多?！?/p>
2012年，確定以充電路徑為重要發(fā)展方向的國家《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》正式頒布后，BetterPlace又調(diào)轉(zhuǎn)思路，將充電換電比例改為9:1。但雙方的合作就此還是銷聲匿跡。
2013年二月，由于高投入無回報，BetterPlace停止其在美國加州的換電業(yè)務(wù)。美國政府也表示，將不會大力推廣換電模式;離開加州后，Better-Place再度返回歐洲，重新進(jìn)行歐洲市場的開發(fā)。但也無力回天。
三個多月后，盡管曾經(jīng)手握12.5億美元，BetterPlace最終還是宣告失敗。而更多的說法是，這是換電模式的失敗宣言。
一、換電技術(shù)的實現(xiàn)方式：
電動汽車的電池由電站供應(yīng)，賣汽車的不用收電池錢，買車的不付電池錢只付電費。充電池內(nèi)安裝有芯片，換電公司將通過芯片了解到汽車的位置，以及汽車還有多少電量，從而提醒司機是否要充電，以及附近充電站的位置。充換電站將在夜間用電低谷時段對換下來的電池進(jìn)行集中充電。新電池會用在電動汽車上，而舊電池則會用到儲電站上作為儲能裝置，最后回收翻新再利用。
二、換電技術(shù)的正反方：
電網(wǎng)公司主打“換電池”
國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、普天海油紛紛提出建設(shè)換電站的計劃。
據(jù)國家電網(wǎng)總經(jīng)理劉振亞介紹，國家電網(wǎng)已確定以換電為主、插充為輔、統(tǒng)一配送的商業(yè)運營模式。國家電網(wǎng)將盡快通過國家對公司充換電站建設(shè)模式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的鑒定認(rèn)證，在經(jīng)營區(qū)域內(nèi)推廣應(yīng)用。將完成北京、杭州、天津、合肥、南昌等城市的電動汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
南方5省電力供應(yīng)商———南方電網(wǎng)公司，也明確表態(tài)：他們更傾向于電動汽車充、換電的商業(yè)運營模式，以更換電池為主、快慢充為輔；倡導(dǎo)在政府的主導(dǎo)下，電池生產(chǎn)廠家出臺相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，南方電網(wǎng)出臺支撐電動汽車產(chǎn)業(yè)化的綜合服務(wù)體系。
欲搶占電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施市場的普天海油公司，一開始就倡導(dǎo)、推廣換電池模式，通過電池組儲能，晚上電力波谷時儲能，白天再把儲能器中的電銷售掉。普天海油原相關(guān)負(fù)責(zé)人、電動汽車商業(yè)模式資深研究學(xué)者謝子聰接受專訪時曾用“20字方針”來概括這種換電池為主的商業(yè)模式，即：裸車銷售、電池租賃、充換兼容、智能管理、刷卡消費。這20字的前8個字，代表目前基礎(chǔ)條件下，解決目前的電池消耗快、整車價格高、使用不方便、電池維護難等問題的方法；中間8個字“充換兼容、智能管理”，代表了這個模式的配套技術(shù)體系和工裝設(shè)備的路線；最后4個字表示這個模式從消費者到生產(chǎn)公司再到配套服務(wù)公司形成共贏的一種保障。在杭州，普天海油和中海油聯(lián)合投資上億元，已經(jīng)開始了換電模式的試點運營。
國家電網(wǎng)正在研究汽車充電、換電池的方法及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但這首先要國家出臺相關(guān)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計在“十二五”期間肯定能出臺。
汽車公司主打“插充式”
全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任陳清泰曾表示：“插電式電動汽車更加符合我國發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方向。”在目前的電動汽車市場上，插電式電動汽車和插電式混合動力車唱主角，換電式電動汽車很少見。
“假如投資足夠大，大規(guī)模建設(shè)換電站是能夠?qū)崿F(xiàn)的。但是，能不能盈利就要打一個大大的問號了?！敝貞c長安新能源汽車公司資深技術(shù)專家段志輝對換電站能否出現(xiàn)經(jīng)濟效益表示懷疑，他認(rèn)為建換電站是非常復(fù)雜的工程。
首先，從電池數(shù)量來看，A級車、B級車、C級車、D級車的電池容量是不相同的。即便換電站能估算出每天換電池的數(shù)量，每天前來更換電池的電動汽車級別比例卻無法預(yù)估。因此，如何配置不同容量的電池滿足各級別電動汽車的要，是一個很大的挑戰(zhàn)。其次，從電池體積來看，電動汽車的電池基本在150斤到200斤，體積比較大，如何存放、裝卸都是問題。再次，從電池的附件來看，一次性安裝的電池與經(jīng)常更換的電池的附件是不同的。比如有的緊固件、接插件用過一次就不能再次使用了。最后，從電池規(guī)格來看，要實現(xiàn)換電池的模式，必須對電池規(guī)格尺寸進(jìn)行統(tǒng)一。不過，目前有關(guān)電池規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)還沒有出臺。
作為江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心乘用車研究院項目的總監(jiān)，呂召全也認(rèn)為在短時間內(nèi)電動汽車很難采用換電模式。原因有二：其一，從物理安裝上來講，換電池看起來是一件很簡單的事情，實際上很復(fù)雜。除了要安裝電池，電池的相關(guān)附件也要在更換電池時一起安裝，現(xiàn)有的電動汽車技術(shù)是不可能實現(xiàn)這一點的。其二，從性能上來說，電控系統(tǒng)也很難實現(xiàn)換電模式。因為汽車公司要對汽車進(jìn)行各種各樣的標(biāo)定，包括對電池的標(biāo)定、程序的控制，這些是不可能通過更換一個電池就能搞定的。
呂召全說：“江淮汽車曾經(jīng)也有過研發(fā)換電式電動汽車的想法。根據(jù)多方研究論證，我們認(rèn)為換電模式可能會是未來電動汽車的發(fā)展方向，但在短時間內(nèi)不可能實現(xiàn)。”
三、試驗性的開展：
1、電動汽車順勢換電技術(shù)：
肇慶國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)引進(jìn)了一家民營新能源汽車公司，開發(fā)出了一套以電動汽車快速換電為核心技術(shù)的順勢換電平臺產(chǎn)品，給一輛電動汽車換一套電池的時間比給一輛汽油汽車加油的時間還短。
一位工作人員掀開吉普車上的篷布，遞給記者一張卡，讓記者在操作臺上刷一下，并讓記者開始計時。很快，換電槽里升起一臺升降機，托著三根方柱體電池停在吉普車前，隨后，三根電池被頂進(jìn)吉普車底盤上預(yù)留的三個電池方筒中，升降機落回原處。同時，吉普車上原有的三根方柱體電池被從車后部頂出，落在另一臺升降機上，升降機落下后，電池被送入充電器充電。整個換電池過程大概持續(xù)了半分鐘?！皳Q電的標(biāo)準(zhǔn)時間是28秒”梅森說?！氨燃訚M一箱汽油的時間還快?！秉S強說。
電動汽車換電技術(shù)重要有兩種，一種是底部換電技術(shù)，一種是側(cè)面換電技術(shù)。底部換電多用于乘用車，即電池安裝在車輛底部，換電設(shè)備固定在溝槽或臺架上。換電池時，將車輛開到溝槽或頂升到臺架上，換電設(shè)備升起，將安裝在汽車底盤下部的電池摘取下來，移送到一旁的充電機上充電。然后取出充好電的電池，返回汽車底盤下安裝就位，一個換電流程就結(jié)束了。換電時間大約要15-20分鐘。側(cè)面換電方式多用于大客車，即換電設(shè)備置于車輛側(cè)面，采用插抽方式對置于車輛行李箱部位的電池進(jìn)行更換。
這兩種換電方式的特點是，車輛基本保持傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)不變，電機、電控、電池布置在原車輛發(fā)動機艙、后備廂、底盤或行李箱位置，車輛性能基本不受影響。缺點是一臺換電設(shè)備要完成取送舊電池、換取新電池兩個程序，換電行程長，時間也長。
梅森的順勢換電技術(shù)是他的個人發(fā)明專利，該技術(shù)可通過路面底下預(yù)設(shè)的自動感應(yīng)快速升降系統(tǒng)，自動完成電動汽車電池的更換。該系統(tǒng)包括智能化運營服務(wù)管理系統(tǒng)、充放電管理系統(tǒng)、電池包維護系統(tǒng)、車輛維護保養(yǎng)系統(tǒng)等完善的充換電配套設(shè)施。獨特之處是用兩臺升降機操作，新電池從前邊進(jìn)，舊電池從后邊出，新電池的進(jìn)入就位、舊電池的解鎖退出一個程序完成，大大簡化了換電程序，縮短了換電時間。
這套換電系統(tǒng)的機械設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，相應(yīng)地簡化了電動汽車的底盤結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化的電池包可實現(xiàn)多種電動汽車電池槽位的通用化。該電池包能夠支持不同類型的電池，具有很寬的兼容性和可拓展性。換電站實現(xiàn)了電動汽車換電過程全自動無人值守，能夠人不離車快速換電，認(rèn)證計費等過程通過運營信息系統(tǒng)完成。
順勢換電技術(shù)的成功，又基于梅森的另兩個發(fā)明專利：四輪輪轂驅(qū)動電機和電動汽車通用底盤。四輪輪轂驅(qū)動電機安裝在4個車輪上，能夠分別輸出不同的動力和速度，使得車輛重心均勻分布。該技術(shù)去除了發(fā)動機、變速器等傳動機構(gòu)，可以充分利用底盤空間設(shè)置電池槽，去除差速器，降低了車輛結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。在此基礎(chǔ)上，梅森開發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車通用底盤，有幾個特點：一是安全防火，底盤的標(biāo)準(zhǔn)配置是貫穿于整個車輛底部的五根或三根標(biāo)準(zhǔn)化柱狀型高強度鋼電池槽，與電池槽配套的方柱狀型電池包分置于電池槽內(nèi)，電池槽、電池與底盤結(jié)為一體，增強了底盤的強度。若車子發(fā)生碰撞，電池被動移位可吸能，減少了碰撞出現(xiàn)的慣性力，同時，電池在電池槽內(nèi)移位，兩端正負(fù)極移位斷開，電池也不會起火燃燒。二是防水，電池槽、電池包都是全密封的，即使在深泡在道路積水中，也能保證為車子供應(yīng)動力。三是兼容使用各類電池，與通用車輛底部電池槽配套的電池包，是一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化通用尺寸的電池包（我們形象地稱它為“電池集裝箱”），可以裝置目前世界上廣泛使用的鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鉻電池、水平鉛酸電池等等電池組，讓消費者選擇使用。四是車輛輕量化，拋棄了傳統(tǒng)汽車發(fā)動機、變速器等配置的汽車的重量大幅度下降，充電站庫房一角停放的2輛F1電動跑車的車身重量僅為500公斤，那輛梅森為父親開發(fā)的吉普車的重量約700公斤。更巧妙的是，該底盤技術(shù)能夠根據(jù)車輛續(xù)駛里程的要調(diào)整電池數(shù)量，單根電池包充滿電后，續(xù)航里程約100公里，可以用5根，可以用3根，也可以用1根。
建站設(shè)備投資大約300萬元左右，這個充電站具有充能、換能、儲能三大功能，換下來的電池包，可以利用夜間電網(wǎng)用電低谷、低電價時充電，儲存到白天高電價時賣出，也可獨立儲存風(fēng)能、太陽能。
2、中科力帆開發(fā)的LF7002CEV純電動轎車底盤換電技術(shù)。
已于2014年四月十六日取得了國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型發(fā)明專利。該項底盤換電技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng)，改善了新能源汽車單次充電續(xù)航里程的問題。上海中科力帆電動汽車有限公司(以下簡稱“中科力帆”)由重慶力帆乘用車有限公司、我國科學(xué)院電動汽車研發(fā)中心(暨上海中科深江電動汽車輛有限公司)共同投資組建，是中科院電動汽車相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域單項與整車集成技術(shù)的驗證平臺，更是最重要的產(chǎn)業(yè)化對接平臺。
中科力帆開發(fā)的LF7002CEV純電動轎車底盤換電技術(shù)，已于2014年四月十六日取得了國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型發(fā)明專利。該項底盤換電技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng)，改善了新能源汽車單次充電續(xù)航里程的問題。首創(chuàng)的自動調(diào)節(jié)觸點連接器提高了高壓電底盤對接的可靠性(防水性能達(dá)到IP67)，解決了新能源汽車能源補充時間長的問題，并在3分鐘內(nèi)更換完電池包，車輛可快速補充電能。
3、許繼旗下的電動汽車充電事業(yè)部成立于2010年三月，下設(shè)許繼電源有限公司和許繼馭能電氣有限公司。這兩個公司的主營業(yè)務(wù)是為電動汽車充換電站和規(guī)模化儲能電站供應(yīng)整體解決方法，并為客戶供應(yīng)關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計與制造以及工程服務(wù)。
4、新鄉(xiāng)新能電動汽車有限公司開發(fā)的“底盤換電”技術(shù)和商業(yè)模式，使電動汽車換電比加油還便捷，為推動我國新能源汽車加速發(fā)展探索出了一條新路。
從2011年十二月至今，我市100輛純電動出租車上路營運已經(jīng)一年半。這些純電動出租車單車平均行駛9萬多公里，累計行駛里程超過900多萬公里，經(jīng)歷了春、夏、秋、冬四季各種氣候條件下的檢驗，證明其性能安全可靠，運行平穩(wěn)。
這些車最高時速120公里以上，滿電續(xù)航里程最高170公里，平均140公里。每公里耗電0.14千瓦時，成本僅0.31元，比燃油成本降低57%。所有示范運營車輛的運行數(shù)據(jù)，實時顯示在新能公司充換電系統(tǒng)管理中心的大屏幕上，電池的電量、電壓、電流、溫度，電機轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵部件信息實時采集上傳，執(zhí)行全程安全監(jiān)測。一年半時間運轉(zhuǎn)良好，無安全事故發(fā)生，同時使廣大消費者使用成本大大下降，經(jīng)濟與社會效益顯著。
新鄉(xiāng)換電式純電動出租車示范運營實現(xiàn)了“三個突破”：一是技術(shù)創(chuàng)新的突破。新能汽車底盤換電式電動汽車是我國人自主研發(fā)的純電動汽車技術(shù)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，獲得國家發(fā)明專利。二是運營量的突破。100臺換電式電動出租車集中投入示范運行，這是世界上第一批有量的底盤換電式電動汽車投入商業(yè)運營。三是商業(yè)模式的突破。新鄉(xiāng)換電式出租車示范運營建立了“車電分離、換電為主”的商業(yè)模式。
發(fā)現(xiàn)自己駕駛的車子發(fā)出電池電量不足警報，就駛到換電站，機械手伸到底盤下，舊電池取下，新電池就位，不到3分鐘，打卡付費40元。
成功應(yīng)用于國家電網(wǎng)的新鄉(xiāng)振中街換電站，是國內(nèi)第一家投入運營的“地盤換電”式電動汽車換電站。
四、換電技術(shù)作為主路線推廣后對行業(yè)的影響
一旦使用“換電”模式，那么，意味著電池和汽車將成為獨立分離的產(chǎn)品，每一輛車都在對應(yīng)不同的電池。充電站將會主導(dǎo)這些電池的保管、使用和流通。將可能導(dǎo)致三個結(jié)果：
其一，汽車電池和汽車銷售的渠道分離。4S店賣汽車，而電池將重要從充電站銷售(也可能會是租賃的模式)。
其二，充電站逐步主導(dǎo)電池標(biāo)準(zhǔn)。一旦“換電”模式普及，充電站將影響電池配套商的標(biāo)準(zhǔn)(也可以通過官方公布一個強制性標(biāo)準(zhǔn))。充電站完全有可能拋開主機廠，去和獨立的電池供應(yīng)商建立合作關(guān)系?；蛘吒纱啵约簛碇圃祀姵?。
其三，充電站將有利于占領(lǐng)價值鏈的其他環(huán)節(jié)，例如服務(wù)和金融。例如電池租賃，電池保養(yǎng)，電池剩余電量的交易和回收。甚至是點對點送貨上門、電子商務(wù)等多種可能性。假如電動汽車能夠達(dá)到一定規(guī)模，這些衍生業(yè)務(wù)具有極大的想象空間。
五、換電技術(shù)的問題
（一）技術(shù)問題
在以換電為主的純電動汽車試運行中，第一個電池儲能核心技術(shù)沒有取得突破，分析國內(nèi)普遍使用的充電電池發(fā)現(xiàn)，電池存在體積大、笨重、儲存容量?。ㄏ鄬Χ裕?，充電時間長，因此必須專門建設(shè)充換電站，充換電站要有足夠的存放蓄電池空間場地，要配套建設(shè)自動控制系統(tǒng)，讓機器人（機械手）幫助取、放和移動更換電池，頻繁更換到汽車上的電池固定又帶來新的運行缺陷，更換電池供應(yīng)能源方式不科學(xué)（好比手機沒電后頻繁換電池，會帶來諸多問題），還有在換電站內(nèi)充電的電池要長達(dá)3-4小時充電時間，這種長時間慢充注定不能支持大量車輛運營要，對充電完成的每組電池參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格檢測篩選，再有每輛汽車更換的若干組電池要經(jīng)過嚴(yán)格電壓參數(shù)匹配，以保證電池使用壽命周期，更換放置到汽車上的電池必須固定良好、接觸良好，目前公交和轎車固定電池方式，車輛運行要求公路路面平整，不適宜顛簸和震動運行，目前這種運營客車?yán)m(xù)航里程短。
（二）大規(guī)模車輛運行問題
一是充換電站建設(shè)問題，每輛公交車一般要配置九組蓄電池，通過機器人在兩側(cè)更換電池，每輛車充電模式不同，電池充電電量在80—300千瓦小時，大車一般1.5千瓦小時能夠支持車輛運行1KM，小車0.3千瓦小時運行1Km，每次充換電后車輛行駛里程50——200KM，當(dāng)夏季和冬季要啟用車輛空調(diào)時，續(xù)航里程大打折扣，每組電池充電時間3-4小時，要滿足幾十輛，上百車輛運行必須建設(shè)相當(dāng)規(guī)模的充換電站，要解決充換電池存放和車輛停放排隊場地，還要配備相當(dāng)數(shù)量人員管理、運行維護充換電站內(nèi)設(shè)備和電池。
（三）管理問題
大規(guī)模換電車輛運行，必須考慮車輛購置、運行成本，后續(xù)管理和電池對環(huán)境的污染問題。一是車輛購入成本大幅度新增，以公交車輛為例，廠家每輛車售價約150—170萬元，其我國家每輛財政補貼50萬元，氣電混合公交每輛100萬元，國家補貼42萬元，純電動小轎車每輛30萬元（其中電池大約10萬元），國家補貼6—8萬元，而傳統(tǒng)燃油公交車輛燃油和燃?xì)夤幻枯v售價大約在45萬元左右，購車單位（者）要投入更多資金，可能帶來商業(yè)運行的嚴(yán)重虧損或支出更高的運行成本。二是車輛運行成本問題，換電車輛和傳統(tǒng)燃油車輛比較，充電電費與燃油運行成本基本持平，但電池使用周期結(jié)束后要投入巨額資金更換電池，附帶換電站運行成本遠(yuǎn)大于加油站運行成本。三是后續(xù)運行管理問題，為了保證車輛運行，要新增專門的充換電站服務(wù)管理環(huán)節(jié)，車輛運行過程中涉及電池日常維護、充電換電池操作、車輛行駛過程中電池故障，如何保證夏季高溫條件下電池散熱和暴雨情況下防雨水進(jìn)入（滲入）電氣回路，換電站自身設(shè)備和站內(nèi)電池安全問題不可忽視，還有斜坡（陡坡）起步和駐車問題。四是眾所周知電池會帶來更大的環(huán)境污染問題，國內(nèi)電池使用周期一般5—7年，廢舊電池如何處理，對環(huán)境出現(xiàn)的污染如何消除，還沒有找到有效途徑。
（四）統(tǒng)一問題
電動汽車身上還有更多待統(tǒng)一的東西，比如電池的制式，大小，無法統(tǒng)一大小容量、體積，但至少可以做成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的小分格，就像鉛酸蓄電池里的電池槽與電池格板格式統(tǒng)一，可以更換。這個問題要比充電接口問題更大：因為充電樁的建設(shè)無非就是南方電網(wǎng)和國家電網(wǎng)，生產(chǎn)商無非就是汽車公司，而電池生產(chǎn)商卻真是太多了，規(guī)模、資質(zhì)也多種多樣，他們生產(chǎn)的電池，最終決定了整車廠的電池格式。
（五）消費者支持問題
電動汽車充電好還是換電好的爭論也逐漸升溫，爭論的焦點集中在哪種方式能更多地節(jié)省消費者的時間，能更大地降低社會成本，能更好地利用夜間用電低谷時間充電等問題上。
六、國家頂層設(shè)計層面對此路線的態(tài)度
隨著近日國務(wù)院正式公布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》，近年來圍繞新能源汽車的一系列爭議也一錘定音。在技術(shù)路線之爭上，新能源汽車規(guī)劃敲定以純電動汽車和插電式混合動力汽車作為戰(zhàn)略方向，并兼顧普及混合動力汽車；而在至關(guān)重要的商業(yè)模式上，電網(wǎng)主推的換電模式被邊緣化；備受爭議的低速電動汽車則被完全否決。
換電池模式被邊緣化
電動汽車推廣一直存在充電和換電兩種商業(yè)模式之爭。換電模式的推手國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)，近幾年來也積極建設(shè)電動汽車充換電站。去年初，國家電網(wǎng)首次提出“換電”模式，認(rèn)為電動汽車的基本商業(yè)運營模式應(yīng)為“換電為主、插電為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”。
但換電模式在新能源汽車規(guī)劃中最終被淡化。規(guī)劃專門有一小章節(jié)論述“積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)”，而對換電模式只是簡單提及“探索新能源汽車及電池租賃、充換電服務(wù)等多種商業(yè)模式，形成一批優(yōu)質(zhì)的新能源汽車服務(wù)公司”。
據(jù)國家863“節(jié)能與新能源汽車”項目監(jiān)理咨詢專家組組長王秉剛向媒體介紹，《規(guī)劃》制定初期，已經(jīng)基本確定了“充電為主，換電為輔”的路徑，但最后改了，并沒有寫明這一條。“換電模式基本上沒有被提及，實際上它只成為一種實驗性的模式存在未來的發(fā)展路徑中?！?/p>
汽車分析師崔東樹向南方日報記者介紹，電動汽車的量產(chǎn)初期一般是公交和出租使用，可以采用換電模式。但換電模式也將導(dǎo)致耽擱車主大量時間，以及不夠安全等問題，也缺乏社會合力。
他還認(rèn)為，換電模式是電池供應(yīng)商和電網(wǎng)公司把電池的全部利益壟斷。廠家只能按照電池的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格進(jìn)行車輛設(shè)計和生產(chǎn)，無法實現(xiàn)消費者的個性選擇需求，而且無法形成對電池供應(yīng)商的優(yōu)勝劣汰，壟斷供應(yīng)不利于電池技術(shù)的提升。
王秉剛也認(rèn)為，假如充電時間過長，是可以采用換電模式的，所以在某些領(lǐng)域，也還是可以考慮使用的。但假如目前考慮換電模式，成本會新增。采用換電模式一臺車平均要配1.7套電池，一個電池在充，另外一個電池在車上使用，成本還是太高。
一位比亞迪電動汽車經(jīng)銷商也向南方日報記者介紹，由于電池模塊的一致性問題，在私人用純電動汽車上，換電模式的弊端較為明顯。而且，由于電池在車上的組裝位置，也造成了換電池的不方便。
七．應(yīng)用的方向
換電技術(shù)路線公共運輸系統(tǒng)的采用性比較高。而民用上在更可能采用的是快充和慢充兩種技術(shù)路線，這在頂層設(shè)計上已基本明確。
八．備電技術(shù)
對此種技術(shù)我只供應(yīng)兩組數(shù)據(jù)來說明。在目前可廣泛應(yīng)用的技術(shù)層面上：
1、一套整車動力鋰離子電池的售價在10萬元左右。
2、一套整車動力鋰離子電池的重量在350KG左右。
所以從這兩個數(shù)據(jù)上，要么在資金上備用不起、要么無設(shè)備的情況下?lián)Q不上。個人認(rèn)為商業(yè)化的路漫漫。
