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特斯拉模式:电池组的可分离模块设计?

发布时间:2018-03-31作者:小王子

  一、充电、换电之争

  一个行业的很多纠结在旁观者眼里看起来往往很可笑,充、换之争就是如此。手机刚刚出现的时候,电池沿用其他著名电器,如手电筒的换电模式,所以天生换电。后来出了一些不能换电的手机,如iphone什么的,也曾引起轩然大波。电动汽车因为电池至少重几百斤,甚至半吨重,所以一开始就是焊在车架子上的,自然也没有换电之说。直到充电问题随着电池容量的提升成为了瓶颈,换电的想法就出现了。

  换电可以解决电池充电慢的问题,而且可以解决电池保养问题,也比较容易规模化商业化。但是换电理念出现后,行业反响并不热烈,甚至出现了一些反对声音:

  安全与稳定

  可更换电池意味着车身上有一个半吨重可活动部件,你怕不?

  高速、颠簸,可活动电池内部结构会不会被破坏,甚至冒烟起火?

  电池与汽车的接口在震动下的稳定性,会不会高速时断电,或者噼里啪啦?

  运营问题

  新电池换成旧电池谁干?

  如何计量费用?

  集中的充电中心,如何避免对电网的冲击?

  充电站可不是一个桩子拉根线儿就行,场地从哪儿来?

  所以,现在所有的电动汽车都有充电接口,换电却非常少见。不过充电时长的问题,已经成为电池容量之后制约电动汽车发展的第一大瓶颈。这个瓶颈之大,已经开始从根本上影响电动汽车的应用发展了。

  电池容量有问题,可以堆电池,各大车厂都在堆。电池贵,国家可以给补贴。但是充电时间长,没有任何解决办法。中国政府在2009年开始推广新能源汽车的示范应用,很多地方政府也兴致勃勃,从公共交通领域推进电动汽车的普及。但是,这个不差钱的领域,遇到了充电时间长问题后,也一筹莫展了。

  出租车跑半天活,充半天电;公交车跑一圈就要休息一个小时,这是无法忍受的。所以换电开始被重视,并且出现了一些成果。比如……

  Better Place

  Better Place

  前面说了,中国政府从2009年开始推广示范应用。政府的推广往往意味着相关产业已经有了无数的先行者。早在2007年,以色列一家叫Better Place的公司就兴致勃勃的告诉大家:换电啦,1-2分钟。并且创造了“Better Place充电屋”、“电量套餐”、“会员制度”、“导航服务”、“网络服务”等等一系列充满创意的换电相关服务,可谓创意无限,花样百出。但是今天看来,还缺了一样:互联网思维。Better Place没有喊出改变世界、颠覆行业之类的口号,所以虽然它做的确实是这样的事情,但后来还是完蛋了……2013年,Better Place宣布破产。

  Better Place曾在国际上展开过广泛合作,包括欧洲的美国的中国的什么什么的。他完蛋后,全球换电产业一片愁云惨淡,很多业内人士已经宣布,换电模式彻底失败。然而在小编看来,这是赤裸裸的利益纷争造成的。

  以下为阴谋论

  上面提到了换电模式的安全啊、运营啊什么的问题,但是根源问题没有人直接说出来,那就是产业链上的利益:

  充电汽车谁来供电?电网!这是电网公司切入汽车产业,并且到达和石油巨头同样地位的绝佳时机。虽然很多人在说,什么石油利益集团在阻挠电动汽车发展,其实不然。这种利益集团眼光不会那么短浅,而是早在做应对必然未来的各种准备,其中包括换电。

  我们来看看换电模式和充电模式的利益走向有何不同。

  充电模式,车电一体,利益归车企和经销商。能量来源为电网提供,利益归电网。

  换电模式,车电分离,在车企和电网之间横插进来一个电池运营商,分了一杯羹。

  大家可以畅想一下,如果加油站利用自己的地皮,增加换电服务,那么会是什么情况?会是电网不给电的情况……所以一直以来,换电成长的路上一直有一只魔爪在阻挠它的前进。

  二、一些换电实例

  二、一些换电实例

  新乡底盘换电

  新乡政府一直很积极,搞了一个叫新能的电动汽车公司,和一个电动出租车公司,弄了几百台电动出租车在运营。这些车都是底盘换电的,现在运行了几年了,据说还好。

  小编去看过,3-5分钟换一辆车,也多次见过10分钟没换明白的。虽然是全自动的,但是感觉,一点也不高科技,没互联网思维。不过这个移动换电车很酷,一车可以拉7-14组电池,既可以救援,也可开始临时换电点。

特斯拉模式:电池组的可分离模块设计?

     公交车换电

  这个就不多说了,公交车有天然优势,可以在场站建设换电站。中国很多城市都已经有了类似的公交车,如江苏、青岛……

特斯拉模式:电池组的可分离模块设计?

  尾部换电

  杭州众泰出过尾部换电,这个更没法提了。

特斯拉模式:电池组的可分离模块设计?

  特斯拉换电

  特斯拉换电

  Model S其实是可以换电的,90s快速换电。当然,这个数字是理想情况……13年特斯拉正式推出了这个技术,并且做了展示。不过鉴于所谓超级充电站还没建完,所以现在特斯拉的换电站基本上还只是在Musk的心中……

  从形式上看,跟新乡一样是底盘换电。虽然小编没现场看过,但是瞧瞧人家这高科技,这架势,这气场,甩新乡出租三条街有没有?

  Tesla 推出 Model S 90 秒换电池

  

  三、换电的问题和设想

  有些人提到,换电没有标准的问题。确实,这就是现在最大的问题。

  前面已经提到,换电模式,会在车企和电网之间出现一个第三方运营商。这个运营商既不属于车企也不属于电网,所以就需要有一套普适的标准,好把车企和电网连接起来……好吧,实际上是把自己和车企、电网连接起来。已经死翘翘的Better Place做的就是这个事情。

特斯拉模式:电池组的可分离模块设计?

  统一标准的好处也可以想而知,无论是对企业的发展,还是产业进步,消费者方便,好处均多多。所以远见者、冒险者、专家学者纷纷投入其中,要对这个事情做出贡献。下图,就是一个学者为某企业设计的基于换电的商业模式:电池租赁、裸车销售。

  统一标准这个事情,需要一个强有力的推手。一般来说,这个推手角色往往是占据了绝对优势的企业联合和政府共同承担。而在目前,换电模式由于并不被车企太看重,所以传统的车企巨头并无强力推进者。电池企业在电动汽车产业发展中太靠近产业链上游,所以也很难主导。而指望电网更是与虎谋皮了。所以,第三方新兴运营商就成为了指望。

  目前,在中国,国家电网其实是支持换电的。不过,马上就陷入了能源垄断的口水仗。你既然供电,又想控制电池,你药店碧莲不?车企不干了,电池厂不干了,专家学者们也不干了……所以举步维艰。

  而中国政府则态度暧昧,虽然想快速推进新能源汽车发展,但是到底谁是未来方向政府也拿不准。万一支持错了,则不仅仅是交学费的问题,还涉及到能源安全、汽车产业崛起等种种大层面的大问题。所以政府现在做了一个更二的事情:投入几百亿,但是投给无数的企业、学府、机构,指望这些机构能够在政府支持下脱颖而出,找到未来。但是几百亿看起来多,实际上分给这些机构后,每个机构能拿个几百万上千万都是跑关系有力的了。所以基本上可以用杯水车薪来形容。

  而上面那张图,就是这个企业的换电模式设想:制定几个规格的电池标准,联合车企生产合乎标准的车辆,联合电池厂生产合乎标准的电池。最关键的是,要在城区像加油站一样,5公里一个换电站,覆盖整个城区。高速公路上也可以如此,服务站兼做换电站。

  当然,说起来容易,涉及到运营、盈利等问题,小编就不是很清楚了。反正这应该是一个以盈利为目的的模式……或许想法很传统,但这是一个千万亿级别的产业,一个注定走向市场的产业,不赚钱,怎么发展呢?

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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