打破續航魔咒 電池更換技術(shù)助飛新能源汽車(chē)

　　這套電池組將作為“移動(dòng)電源世界”展覽的一部分，強調電池的可更換性以及智能的能源管理。除了便攜式可更換電池組，本田還將推出電池交換機概念，這也意味著(zhù)移動(dòng)電源將是能夠存儲和充電的。本田的兩款最新概念車(chē)Urban EV和Sport EV也將配備智能電源管理系統，出展的電動(dòng)汽車(chē)將如何拓寬對于“移動(dòng)電源世界”的定義，十分值得期待。

　　當前電動(dòng)汽車(chē)電池面臨的挑戰：

　　眾所周知，電動(dòng)汽車(chē)因為零排放，噪音小，使用成本低等近年來(lái)被得到大力推廣，歐洲等汽車(chē)制造大國已經(jīng)把新能源汽車(chē)列為未來(lái)的發(fā)展目標，燃油車(chē)已經(jīng)列進(jìn)禁售時(shí)間表。在我國，新能源汽車(chē)已經(jīng)上升到國家戰略發(fā)展的高度，除了大力的鼓勵新能源汽車(chē)的發(fā)展，投入大量資金，我國還把電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)歸為“十五”期間的重點(diǎn)科研項目。由此可見(jiàn)，各國政府和汽車(chē)廠(chǎng)商對新能源市場(chǎng)的重視和期望。

　　盡管如此，新能源汽車(chē)市場(chǎng)依然存在普及率低，銷(xiāo)量小以及使用對象單一的問(wèn)題，這主要是由于電動(dòng)汽車(chē)的核心電池技術(shù)難以突破造成的。致命的缺陷導致電動(dòng)汽車(chē)出現以下幾個(gè)短板。第一，行駛里程短是新能源汽車(chē)的一大要害。目前，最先進(jìn)的鋰離子蓄電池，“能量比”只有汽油的1/50。一般而言，50升汽油可以驅動(dòng)小型轎車(chē)行駛600公里，而電動(dòng)車(chē)一次充電續航600公里，所需的電池組重量則有一兩噸，并且工作時(shí)產(chǎn)生大量高溫。目前的電動(dòng)車(chē)充滿(mǎn)一次電的行駛里程一般在150公里左右，最大行駛里程也只有250公里，相比傳統汽車(chē)有較大差距。所以目前來(lái)說(shuō)，行駛里程短是很多人不愿意使用新能源汽車(chē)的一大原因。

　　第二，充電時(shí)間長(cháng)。電動(dòng)車(chē)充電方法一般有專(zhuān)業(yè)充電站快速充電和民用電充電兩種模式。專(zhuān)業(yè)充電站充滿(mǎn)電池的80%電量大概需要15-20分鐘，利用民用電充電則需要8個(gè)小時(shí)才能將電池充滿(mǎn)。而傳統汽車(chē)加滿(mǎn)一箱汽油只需要3-5分鐘。

　　第三，蓄電池維護保養費用高。由于蓄電池的每一次充放電都會(huì )有損耗，所以需要對蓄電池經(jīng)常維護保養，蓄電池到一定使用壽命后還需要更換新電池。這就無(wú)形中增加了電動(dòng)車(chē)的使用成本。

　　以上三個(gè)缺點(diǎn)嚴重制約了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和普及，形成了電動(dòng)汽車(chē)目前“上熱下冷”(即政府熱情高，民眾反應冷淡)的尷尬局面?？磥?lái)尋找一條適合于電動(dòng)汽車(chē)自身特點(diǎn)的發(fā)展之路已經(jīng)變得尤為必要，其核心問(wèn)題就是要增加電池續航里程和降低成本。但是，利用目前的技術(shù)手段，電池難題還難以實(shí)現突破，這時(shí)候，更換電池技術(shù)就成了彌補軟肋的一個(gè)不錯辦法。

　　電池更換技術(shù)補電動(dòng)汽車(chē)短板

　　電池更換技術(shù)是指利用一套專(zhuān)業(yè)的電池更換設備，將已耗盡電量的空電池從電動(dòng)車(chē)上拆卸下來(lái)，再將一塊已充滿(mǎn)電的電池換裝到汽車(chē)上。該技術(shù)于2009年5月在日本橫濱率先研制成功，它的成功對加速電動(dòng)汽車(chē)大規模投入商業(yè)運行具有里程碑的意義。該系統由安裝在自動(dòng)軌道系統上的兩個(gè)電池升降自控設備共同工作。電池升降自控設備的設計廣泛適用于各種型號和尺寸的電池，便于各種不同型號的電動(dòng)汽車(chē)通用。這套系統更換電池的全過(guò)程總共耗時(shí)一分鐘左右，全套動(dòng)作連貫流暢且自動(dòng)完成，比傳統汽車(chē)加滿(mǎn)一箱汽油更快。給電動(dòng)汽車(chē)駕駛者提供了更加清潔、更加方便、快捷的體驗。

　　電池更換技術(shù)主要具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一是更換電池速度快。一般電動(dòng)汽車(chē)在專(zhuān)業(yè)充電站充一次電需要15-20分鐘，在家中民用電充電則需要8-10小時(shí)，充電時(shí)間過(guò)長(cháng)使得電動(dòng)汽車(chē)在使用過(guò)程中缺乏便捷性。電池更換技術(shù)的運用很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，更換一次電池比傳統汽車(chē)加滿(mǎn)一箱汽油的速度還要快，只需要1-2分鐘，極大的方便了電動(dòng)汽車(chē)的使用者，解決了充電問(wèn)題給使用者帶來(lái)的煩惱。

　　二是電動(dòng)車(chē)續航距離得以極大的增加。一般電動(dòng)車(chē)充滿(mǎn)一次電的續航距離在100-250公里。由于續航距離有限，使得電動(dòng)汽車(chē)的使用范圍受到了極大的限制，不能像傳統汽車(chē)一樣長(cháng)途奔襲。電池更換站的出現也很好地彌補這個(gè)缺點(diǎn)。除此之外，電池更換技術(shù)的推廣還大大地節約了電動(dòng)汽車(chē) 的使用成本，也有利于廢舊電池的回收利用，防止對環(huán)境的二次污染。

　　我國電池更換技術(shù)發(fā)展如何?

　　我國作為新能源汽車(chē)的大國，已經(jīng)超越美國成為全球最大的新能源車(chē)國家，那么當前我國的電池更換技術(shù)最新進(jìn)展如何呢?在今年的11月3日，北汽提出的“擎天柱計劃”，到2022年預計將投資100億元人民幣，在全國范圍內建成3000座光儲換電站，累計投放換電車(chē)輛50萬(wàn)臺，梯次儲能電池利用超過(guò)5Gwh。該計劃通過(guò)換電和電池再利用技術(shù)，將新能源汽車(chē)、動(dòng)力電池、換電站、光伏發(fā)電進(jìn)行深度融合，構建集約、智慧、便捷的綠色出行生態(tài)，實(shí)現新能源汽車(chē)全生命周期能源資源高效利用。

　　早在2016年，北汽新能源、奧動(dòng)新能源與上海電巴就從北京開(kāi)始，向全國開(kāi)展換電的運營(yíng)和投資建設。截至目前，北汽新能源在北京、廈門(mén)、蘭州三市已投放超過(guò)3000輛換電車(chē)輛。該計劃的發(fā)布，標志著(zhù)以北汽新能源為代表的換電模式已步入到“2.0時(shí)代”——換電站升級為“換電+儲能+光伏”的智能微網(wǎng)系統，而由退役電池回收組成的儲能設備，則可利用光伏發(fā)電、國家電網(wǎng)峰谷電等，為車(chē)輛動(dòng)力電池供電。

　　小結：

　　電動(dòng)汽車(chē)的電池更換技術(shù)彌補了電動(dòng)汽車(chē)天生的缺陷，給電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展帶來(lái)無(wú)限空間，也給未來(lái)的能源供給模式帶來(lái)新的突破?？梢灶A見(jiàn)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)是電動(dòng)汽車(chē)，而電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)是電池技術(shù)。電池技術(shù)的不斷突破，已經(jīng)不僅僅是誰(shuí)能贏(yíng)得未來(lái)市場(chǎng)的問(wèn)題，而且還是關(guān)系到國家甚至全球未來(lái)戰略發(fā)展及保衛能源安全的問(wèn)題。