許暉
里程焦慮癥與充電暴躁癥是電動汽車瘋狂發(fā)展后,因為配套基礎(chǔ)建設(shè)仍然滯后,快速充電技術(shù)仍待發(fā)展的共同產(chǎn)物。在安全、成本等方方面面,如何在短時間之內(nèi)達成為電動車補能似乎成為了阻礙其發(fā)展的一大瓶頸。直到換電模式的出現(xiàn),讓大家看到了希望。
為汽車補充能源到底是加油快還是充電快?在回答這個問題之前,讓許多人似乎認為先去研究一下提問者腦回路是否正常,是更為“有趣”的問題。知乎網(wǎng)站上曾經(jīng)出現(xiàn)過一個討論:“如果充電和加油一樣快,需要多大的電流和電壓?”隨后下面出現(xiàn)了五花八門的討論者,帶來了各式各樣通過對比、公式以及計算得出自己認為相對合理的答案。
消費者并不是工程師,他們在中學(xué)物理課之中,關(guān)于電這一章節(jié)的學(xué)習(xí),還留存多少記憶咱們無從得知,不過估計大多都已經(jīng)將其還給老師并準備問學(xué)校要回學(xué)費。不說上面ABC君所執(zhí)拗的計算會讓大家看得云里霧里,就算簡單告訴大家,假設(shè)汽車油箱能承受足夠大的壓力、假設(shè)油槍噴嘴做得足夠粗、假設(shè)超導(dǎo)線材已經(jīng)解決傳輸損耗以及大電流/電壓電網(wǎng)的各種基礎(chǔ)建設(shè)、再假設(shè)電池解決了自身大功率快速充電,兩者速度是可以一樣的??梢磺卸純H僅是建立在假設(shè)完美的條件基礎(chǔ)之下,在大部分人腦海之中的慣性思維,通常更多會閃過那加個油也就幾分鐘的場景,或者在有限的快充電樁前苦苦等待上一位充完,看看表10分鐘之后就要開會,頂了頭也就表顯多個200公里續(xù)航的無奈。要不然這兩者的對比,也不會成為內(nèi)燃機忠實粉絲們,用以詬病電動車的主要槽點。不一樣的能源、不一樣的技術(shù)積累、不一樣的基礎(chǔ)建設(shè)支撐,真正影響加油或者充電的現(xiàn)實因素實在太多了。
加油與充電一直廣受對比
車多樁少仍是困擾國內(nèi)電動車行業(yè)的問題
針對加油快還是充電快的激烈討論,以及隨之引發(fā)的電動汽車里程焦慮和充電暴躁癥狀,其最大最主要的根源,實際上源于所有人都特別珍惜的“時間”,這種可以成為萬物衡量之中的唯一量化單位。時間就是生命、時間就是金錢,這是最為寶貴也最不能浪費的東西。大家不妨返璞歸真地去回憶兒時所接觸過的電動玩具。孩子也是人,他們也懂得珍惜玩樂的時間??伤麄儾⒉粫驗闆]電不能玩,而過多出現(xiàn)焦慮癥或者暴躁癥。因為大家會神同步地下意識做一件事情……換電池。極短的時間之內(nèi)換上全新的電池接著開心就是了。至于換下來的電池只要拿去充電,永遠成為后備。重疊時間的利用從根本上解決了對于各種等待的焦慮與暴躁。這跟先去刷牙然后燒水等著;還是先去燒水,然后刷牙出來就可以喝上開水,基本上屬于異曲同工之妙。讓耗費時間的事情先做,或者交給“別人”去做不失為一種極好的方式。電動玩具可以如此,難道電動汽車就不行么?事在人為而已。
兩側(cè)為專門用于裝卸電池的托盤
大型動力電池通過電池托盤與舉升裝置進行拆裝
換電站其實就是一個大型設(shè)備
雖說換電可行性在理論上不難理解,可真要實施并商業(yè)落地,其實對涉足其中的企業(yè)扔具有十分嚴苛的技術(shù)實力要求。跟電動玩具所對應(yīng)的5號、3號、1號等各類通用電池不同,目前市面上如此眾多的電動汽車型號,其本身五花八門的電池形狀以及物理接口,在兼容度上就不容小覷。所以通常運營該類業(yè)務(wù)的公司分為兩種。
一種考慮的是專為自家品牌電動汽車匹配換電作業(yè),但這也限制了其商業(yè)落地后的快速發(fā)展,除非其所對應(yīng)的汽車品牌持續(xù)熱賣,并在一定時間之內(nèi)形成規(guī)模,要不前期投入僅為服務(wù)自家著實是一個大坑。
而另外一類企業(yè)則選擇與主流車企合作,從技術(shù)層面嘗試統(tǒng)一包括動力電池尺寸、接口的標準化,以達到如加油站一般的廣泛通用服務(wù)能力。這其中奧動新能源屬于領(lǐng)軍頭部的佼佼者。從2000年開始,這家專注新能源汽車換電技術(shù)研發(fā)及換電站網(wǎng)絡(luò)商業(yè)運營的企業(yè)已與超過14家,包括一汽、上汽、北汽、廣汽、東風(fēng)、長安等在內(nèi)的主流車企達成合作,雙方共同開發(fā)換電車型超過22款。換而言之,其換電站能同時為不同品牌的現(xiàn)有車型提供換電服務(wù),并可擴展至日后持續(xù)增加的車型。共享極速的換電作業(yè)便利性亦將成為這些車型的一大賣點,這無疑也反哺了與其合作的企業(yè)。
另外需要提及的是商業(yè)泛用性,但凡去過煤氣站灌裝瓶裝氣的人都會知道,憑啥自己的新罐要被留下并流轉(zhuǎn)他人,而自己只能拿走一個舊氣瓶,除非氣瓶本身不作為個人物權(quán)所有。換電模式也同樣存在這個問題,所以。真正的商業(yè)落地必不可少的是國家對于車電分離政策的推廣,也只有這樣,在電池技術(shù)快速變化的時代,車電分離才能轉(zhuǎn)移消費者承擔電池的各類風(fēng)險,并有利于電車滲透率提升。而對于運營車隊如出租車等則不存在這個問題,別說電池,就連車都是公司所有,司機關(guān)心的是如何能有更多運營時間掙錢,而不用過多把時間耗費在充電的等待上。
其享性以及快速性決定了換電模式重要意義
車電分離解決換電模式物權(quán)問題
奧動新能源采用磁吸電池接頭
站內(nèi)傳感器時刻監(jiān)控作業(yè)安全
換電作業(yè)到底如何實現(xiàn),這應(yīng)該是大家所特別關(guān)注的問題。整個過程從簡單來說,還真的如給電動玩具換電池一般,將需要更換的電池摳下來,然后安上新電池就行??蓪嶋H上在仔細參觀了奧動新能源最新的4.0換電站之后發(fā)現(xiàn),這里面涉及到的核心技術(shù)還真不少。
最主要的難點是如何才能讓整個換電過程盡量快速、安全并且作業(yè)之后不因換電為車輛行駛安全帶來潛在危險。定位、鎖止以及連接這三樣,成為了奧動換電作業(yè)之中最為核心的技術(shù)環(huán)節(jié)。
定位方面,對于偌大的車載動力電池,換電作業(yè)斷然無法人力完成,必然輔以機械自動化的方式來提高效率。這也勢必涉及車輛本身定位,與隨后拆裝電池的定位。奧動新能源采用的是多傳感器外加導(dǎo)向滑輪的方式。當車輛駛?cè)霌Q電站的時候,只要不是過分偏移,布置于地面上的滑輪能讓車輛對應(yīng)滑動到固定位置,并通過左前輪的卡扣固定車身,這種方式此前多出現(xiàn)在大型商用客機裝卸航空集裝箱上。當車輛被前后激光傳感器探測已進入預(yù)定工作區(qū)間,換電作業(yè)隨即開始。
換電作業(yè)之中所須面對的是快速且安全地拆裝電池。有別與其他企業(yè)所使用的螺栓固定拆裝方式,奧動新能源創(chuàng)新性地采用了卡扣方式對電池進行拆裝固定。這種方式的好處在于,簡單的杠桿原理即可松開或者扣緊電池且容錯率大大提升,也不用考慮螺栓拆裝所需忌憚的扭力極限問題,關(guān)鍵是速度得到極大提高。
左前輪卡位代表車輛定位
卡扣方式更為適合快速換電作業(yè)
至于換電最為關(guān)鍵的連接問題,最為讓人拍案叫絕。如果說電池與車輛的連接如筆記本那樣通過觸點完成也就算了。但車載動力電池所儲藏的巨大電量,通常需要大家所見過的那種橘黃色的專用電纜,并且接口上更是做足了各種防護。為此奧動新能源的解決方式竟然使用磁力引導(dǎo)連接方式,一旦電池卡扣就位,電池接頭與車輛接頭兩者將會在磁力引導(dǎo)下迅速吸引并連接在一起。
隨處可見的安全緊急中斷開關(guān)
車輛進站定位裝置
配套軟件讓換電模式更具實用性
技術(shù)先進性可讓人產(chǎn)生信任,但只有真實體驗才足以讓人信服。原本就體驗過上一代3.0換電站,但首次見到的奧動新能源4.0換電站時對其變化多少還是有點驚訝。從尺寸上來說,四代站接近200平米的規(guī)模比三代站要大一倍。體積增大的好處在于電池倉庫容量為上一代換電站的2.3倍達到64塊之多。同時體積的增大并不過多增加建站時長,模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計讓換電站整體吊裝搭建僅需5小時時間。
真正讓人難以置信的是整個換電作業(yè)的速度。奧動換電用戶在申請入網(wǎng)并注冊專屬APP“奧動換電”后,可以通過APP實現(xiàn)換電站點查詢、智能找站、了解站點排隊情況與可用電池查詢等功能。在抵達站點后即可以開始換電??梢载撠?zé)任告訴大家,當車輛駛?cè)牍ぷ鲄^(qū)間,啟動車輛換電模式后,剛在車內(nèi)打算解鎖手機看個新聞,就被告知作業(yè)完成,時間僅僅過去了20秒而已,算上前面的手機付費以及其后駛出合共也就1分多鐘。難怪奧動新能源敢提出,單站可日服務(wù)1000輛出租車、網(wǎng)約車或5000輛私家車的承諾。
換電速度的提升同樣需要感謝站點尺寸的增大,更為充裕的自動化設(shè)備空間,讓車輛定位后不再是3.0站那樣,使用同一托盤兼顧拆裝的往復(fù)運動。而是雙托盤協(xié)力,一邊負責(zé)拆卸運走的同時,早已備好的另一邊瞬間開始安裝。期間托盤始終處于一個平面往復(fù),真正的升降工作則交給整個作業(yè)平臺。這種快捷且雙向可逆的操作,無疑在某種意義上成為了如生產(chǎn)流水線般的極致效果。
此處可見底部換電操作動作
換電站自動化程度十分高
奧動新能源換電期待換出一片藍天
作為參與到國家能源局去年10月所發(fā)布的多項能源行業(yè)標準之中,針對換電領(lǐng)域相關(guān)要求與規(guī)范的起草參與者。奧動新能源4.0換電站那20秒極速換電技術(shù),實際上還只是小試牛刀。相信在不遠的將來,會有更快,更安全并且數(shù)量更多的換電站為大家服務(wù)。而在親身了解并體驗了奧動新能源4.0換電站高效的換電作業(yè)之后,突然覺得,曾經(jīng)那句膾炙人口的“充電三分鐘,通話兩小時”廣告語,很有可能變成“換電二十秒,狂奔數(shù)百里”新口號。