小时候和小伙伴玩四驱车时,你会发现只要拥有四枚充电电池,就可以和小伙伴不停歇地驰骋玩耍!那么,电动汽车是否也可以拥有备用电池,然后通过更换电池的形式继续行驶呢?

那么脑洞系问题来了:电动汽车为何就不能和奥迪双钻四驱车一样更换电池,从而解决充电慢与续航焦虑呢?

大家看到这问题后可能会浮现以下疑问:

怎么更换电池?

尺寸大小、功率不一的电池如何统一?

换电单次成本高多少钱?

那停车怎么办?(这问题自带喜感,部分电动车车主是为了免费停车而去充电的)

其实,电动汽车换块电池继续行驶并非天马行空的想法,而且早已实现,如08年北京奥运会的可换电的长途公交、再例如特斯拉只为预约用户开放的美国换电站,都是电动汽车换电模式的实践例子。

那么对于未来电动汽车换电的可能性究竟如何呢?为此,笔者专程连线了小鹏汽车的工程师们(姓名不便透露且人数较多,本文统称“汽车工程师”)与特斯拉车主,看看他们是如何看待换电模式的。

换电模式的价值在于哪里?

既然电动汽车要做到随时随地更换电池需要面临很多问题,那么换电模式为什么还有被讨论的资本?

换电模式的存在意义有两点,

第一,在于快!特斯拉换电站的机械臂更换电池仅耗时90秒,这相当于加油的速度了;

第二,换电模式或许可以顺带解决电动汽车电池寿命、电池无污染回收等现实问题。这模式虽看似不可行,但确实很有想象力!

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快没油了,找个加油站等上一会即可重新上路,这是一种大家容易获取但容易忽略的快感,这对于电动汽车用户是一种奢侈,或许你可以以电动车充电半小时可跑100多公里的数据去自我安慰,然而你不得不承认车在这半小时内动弹不得的事实。

另外,电动汽车电池普遍寿命在5年左右,在未来必然要面临回收的问题。而换电模式恰好形成了电池统一化管理机制,专业人员统一对电池进行维护、充电、更替,降低用户充电引起火灾的风险。

汽车工程师:“更换电池也是目前电动车研发的一个方向,电池标准化需要全行业整合,如果单一车型销量足够大,推广更换电池也是不无可能的。”

电池标准化

我的奥迪双钻四驱车只能装五号的电池,装不了1号大电池或7号小电池。

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电池标准化是换电模式所需面临的第一难题。加油为什么能做到标准化?因为它只需要区分93号、95号、柴油等油品类别即可,根本无需强制不同品牌汽车车型的油箱尺寸容积。

统一电池的难度远大于油箱的标准化,电池标准化除了要求电池的输出功率、输出电压等需要在限定的量化标准之内;电池的尺寸、造型及接触点位置亦须为一致。

电池标准化有多难?仅是电池外观这点,估计就涉及车内复杂的系统重新调整,还需考虑到汽车重心的重新平衡分布的问题。同时,电池标准化还涉及到”谁制定游戏规则“的终极大问题,是政府吗?

世界上那么多个国家推进电动车普及,那么得听谁的,听市场份额的?是特斯拉吗?其他电动车制造商真的会愿意跟随吗?电池标准天下一统的问题,目前来看是不现实的。

那么单个车企自己统一电池体积、容量、安装位置等标准,让自己生产的电动车都可以很方便地更换原厂原装的电池,这总归可以了吧?

这也是不符企业获取利润的最终目的,即便是在电动汽车混得如鱼得水的特斯拉在2015年的全球总销量也不过五万多辆,要在全球范围内建立足够多的换电站显眼不符合企业效益,还不如多建设超级充电站来得更实际些。

汽车工程师:“即便是两家不同品牌的电动汽车使用一样标准的电池,置换起来也是不合适的。做电池标准化。标准化并不比解决充电方便和快的问题来得实际,正如手机也无法解决电池标准化的问题”

电池怎么更换?

旋转奥迪双钻四驱车的尾部旋扣,掀起车壳,释放电池夹,即可更换电池。

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以特斯拉为例,6000多枚的18650钴酸锂电池组成的电池包重达近900公斤,特斯拉曾疯狂地向世人证明过人力也能更换电池,需要五个人协力并耗时十分钟完成更替。

毫无疑问,电动汽车不像电动自行车或电动电车那般可以轻易人为更换电池,而是要依靠于智能的机械臂更换电池。

2016092000022 特斯拉换电站

特斯拉的换电站则成为最佳的换电场所,全程由机械进行操作,车主无需下车,在90秒内完成电池的更替。

汽车工程师:“(广告时间)在未来可能根本不需要换电池,我们已经准备好一辆充好电的小鹏汽车在等着你(玩笑话)。”

特斯拉车主:“对于租来的电动车是否可以更换电池我并不在乎,但是一辆价值100多万的TESLA,你就算是免费给我换电池,我也不放心!”

可更换电池的位置应该放在哪里?

电动汽车的电池可以说是非常关键的部件,既要考虑到实际行驶被碰撞的风险值,又要兼顾整车重心平衡。

电池放在哪里才方便更换呢?从最简单思维出发的话,当然是越靠近汽车边缘最佳,这种直觉就源自于加油孔一般在汽车侧边,于是从便捷性考虑,车头或后尾箱是否可以作为最佳的可更换电池仓呢?

显然,电池的位置设计没有那么简单,从特斯拉的构造,我们知道电池一定要放在一个相对安全且稳定的位置,于是特斯拉将6000多枚的18650小电池集成砖块与刚性骨架二合一为一做成地盘,这种巧妙的设计,不仅降低特斯拉电池受碰撞风险,也降低了整车的重心。

2016092000023 特斯拉换电站

在为数不多的资料里,我们得知特斯拉换电站有个类似维修厂的地沟结构,通过底部机械臂伸入特斯拉底盘进行更换电池。

汽车工程师:“不建议随便变更电池安装位置,因为电池的周边结构都是经过精心设计的,电动汽车里搭载的电池组是个复杂的系统,更换比解决快充和容量都难。”

更换电池费用有多贵?

换电模式,对车企亦或是车主来说都会增加其用车成本,对于车企而言,不论是自建还是政府扶持建设,换电站都是一笔额外的成本支出,特斯拉在美国加州建设的换电站仅建设成本就高达50万美元,加上后期的人工维护费以及土地租金等费用,更是一个庞大的数额。

另外业内人士还提出了一组数据,若要实行换电模式,企业需要生产出1.4倍于车辆数的电池,作为换电站的备用电池。

而对于车主而言,目前换一次电池的费用同样很昂贵,特斯拉用户更换电池的费用为60至80美元。

汽车工程师:“换电模式属于重资本行业,需要有人为换电的便捷去买单。“

编辑点评:显然,目前换电模式普遍不被看好,但若从不考虑成本的角度去看,换电模式可以解决充电难与电池报废回收的两大顽疾。现在换电模式看似像笑话,说不定待到哪天这方面取得突破性的进展,便就预示纯电动汽车普及之时。

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