摘要：目前電動汽車存在續(xù)航里程不足的問題，雖然近幾年企業(yè)積極研發(fā)新技術(shù)提高充電效率，但是依然滿足不了電動汽車的發(fā)展需求。通過對電動汽車換電模式的現(xiàn)狀進(jìn)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(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：續(xù)航里程;換電模式;電動汽車;發(fā)展趨勢

中圖分類號：TA

0前言

目前電動汽車由于綠色環(huán)保的優(yōu)勢，已經(jīng)受到了廣泛的應(yīng)用。但是由于受多方面因素的影響，電動汽車的發(fā)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(shù)是將已經(jīng)快耗盡能量的電池取出并且替換全新的電池的技術(shù)。21世紀(jì)才開始出現(xiàn)換電技術(shù)，主要是為了解決電池續(xù)航里程不足的問題，在電動汽車上才剛剛發(fā)展起來。

1換電模式發(fā)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(shù)最早始于2000年左右，當(dāng)時的電動汽車的續(xù)航里程比較短，充電時間很長，電動汽車的電池技術(shù)剛發(fā)展起來。為了解決這些難題，電池相關(guān)企業(yè)開始對換電技術(shù)進(jìn)行研究。目前，換電技術(shù)主要有單次換電和快換電池兩種方式?？鞊Q電池技術(shù)可以在電動汽車的任何時間內(nèi)短時間更換電池，保證了電動汽車有足夠的續(xù)航里程，極大的節(jié)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(xù)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(shù)。但是，單次換電的電池容量并沒有增大，續(xù)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(zhì)性問題。所以，快換電池技術(shù)相比單次換電技術(shù)效率更高，時間成本更低，是將來換電技術(shù)發(fā)展的趨勢。

1.1國內(nèi)電動汽車換電模式發(fā)展情況

我國從2006年開始，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)開始對電動汽車充換電設(shè)施進(jìn)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(zhuǎn)向了以充電技術(shù)為主。換電技術(shù)由于缺少政策支持和市場少等因素，發(fā)展十分緩慢。不過，國內(nèi)企業(yè)也看好換電模式的發(fā)展，在2010年國家電網(wǎng)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(shù)。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(wǎng)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(yù)計到2022年在全國建成三千座換電站，同時已經(jīng)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(shù)開了發(fā)布會，可以在三分鐘以內(nèi)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(jìn)行電池?fù)Q電的公司。到2019年，蔚來汽車已經(jīng)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(wù)。我國電動汽車的換電技術(shù)走在世界前列。

1.2國外電動汽車換電模式發(fā)展情況

2007年，Better Place開創(chuàng)了電動汽車換電模式的先例，與雷諾日產(chǎn)開展合作。雖然，最后以雷諾日產(chǎn)退出新能源汽車領(lǐng)域，Better Place破產(chǎn)為結(jié)局，但其對電動汽車換電模式意義深遠(yuǎn)。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(wù)體驗導(dǎo)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(shè)施。換電站除了提供換電服務(wù)，還需要對電池進(jìn)行充電、檢測和保養(yǎng)，以及還需要將電池進(jìn)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(shù)量不多，建設(shè)換電站需要不少資金。全國范圍的換電站數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于充電樁數(shù)量，后者已經(jīng)超過了一百萬臺。同時，電動汽車需要更換電池的時候?qū)ふ覔Q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(shù)是一門新的汽車技術(shù)，以前沒有太多的技術(shù)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(jìn)行設(shè)計和研發(fā)，但研發(fā)費用和技術(shù)門檻高會使很多企業(yè)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(fā)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(xù)航里程，延長電池的使用壽命和節(jié)約時間，發(fā)展前景十分樂觀，是今后電動汽車發(fā)展的主要方向。未來電動汽車的換電技術(shù)需要在電池規(guī)格和換電方式方面制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣有利于電動汽車的發(fā)展。蔚來汽車公司在換電模式制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)方面走在了國內(nèi)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(wù)，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(fā)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(xù)航里程，這是換電模式商業(yè)化的發(fā)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(jīng)濟(jì)化和高效率方向發(fā)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(shè)施。

結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn)：

[1]袁博. 電動汽車換電模式的發(fā)展現(xiàn)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(fā)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?yán)m(xù)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(shù)與標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械設(shè)計。

永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 永州 425100