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董扬:充换电是新能源汽车发展的又一主战场
作者:董扬 来源:中国汽车供应商网 发布时间:2022/7/22

  六月份,我国新能源汽车产销创历史新高,分别完成59万辆和59.6万辆,比去年同期均增长1.3倍,市场渗透率达到了23.8%。我国是目前世界新能源汽车发展最快的国家,已进入新能源汽车普及发展的新阶段。在新阶段,如何让用户更好地使用新能源汽车,就成为比较突出的问题,应该引起全行业重视。

    一、充换电成为新能源汽车发展的又一主战场。

    1、经过20多年大规模的研究开发和10多年的全国性市场应用推广,我国已进入新能源汽车普及新阶段。主要标志之一是,科学技术研究和产品开发取得重大进展:里程焦虑已不再成为阻碍新能源汽车发展的主要问题,安全问题也已得到较好的解决,冬季续驶里程问题正在得到解决。同时,新能源汽车用户也正在由普及初期有较好充电补电条件的用户,向条件不太好的用户扩展,如何让新能源汽车用户更方便地充电换电?就成为新的突出问题。

    2、充换电设施建设进入2.0时代。在新能源汽车普及初期,国家电网公司迅速在交通干线布设充电设施,特来电、星星充电等充电运营头部企业在资本的支持下,在全国迅速布点,开展充电服务。与此同时,蔚来汽车实施“可充可换可升级”的全方位充换电服务,奥动电巴开展第三方换电服务,重点服务于出租车、网约车发展,重卡短途换电模式兴起。所有这些,有力地保障了我国新能源汽车的发展。但是随着新能源汽车进一步发展,普及初期的找桩难、结算难等互联互通问题得到明显改善,而新的矛盾进一步凸显:比如,快速充电问题,充电设施性能质量问题,居民小区充电设施应装尽装问题,充换电企业盈利能力弱的问题以及新能源汽车数量进一步增加后,充电对电网的冲击问题,等等。

    3、必须发展充换电所需要的新技术,发展运营新模式和建立有利于充换电发展的产业生态,才能保证我国新能源汽车事业行稳致远。一是要牢记发展新能源汽车初心和使命,发展新技术、开发新产品不是我们的终极目标,甚至在国际竞争中取得优势地位,也不是我们的终极目标,发展经济、国家富强、人民幸福才是我们的终极目标。所以我们必须让新能源汽车产品更方便、更好用。二是我国新能源汽车发展仍处于初期,必须发展好新的应用技术,创建出新的运营模式,才能实现与智能电网的融合,最大程度地消纳绿色能源,实现双碳目标。近来,众多车企纷纷推出包含新技术和新模式的充换电业务,并不是为了与充换电运营企业争利,而是看到了发展充换电新技术新模式的重要性,为用户提供更好的使用体验。做好这一点,远比呼吁政府禁止燃油车销售更为重要。

    二、关于进一步做好充换电工作的几点思考。

    1、以城市为单元做好充换电行业发展的顶层设计。以城市为单元的地方政府应该是当地充换电发展的第一责任人。2019年新能源汽车政府补贴大幅退坡时,国务院就要求各地方政府不要再补贴整车销售,而是补贴充换电基础设施建设和运营。2020年,中央进一步明确新能源汽车充换电设施属于新基建。因此,各地方政府责无旁贷。充换电是一个新行业,涉及规划、土地、城建、城管、能源供给等多个行政部门,只有以城市为单位,才能统合起来。目前,有些城市的充换电设施建设及运营由比发改委还低半级的能源部门分管,很难做好统一管理。以城市为单元的顶层设计,首先应该包括城市充换电基础设施发展规划,还应建立包括电力供应、土地获取、运营补贴与监管体系与支持政策,明确沿产业链众多参与者的利益分配机制。

    2、全行业要形成合力,建设好有利于充换电发展的新生态。新能源汽车的发展周期会长于传统内燃机汽车,发展好充换电行业是百年大计。目前,有利于充换电发展的生态远没有形成,产业各方的合作也很不充分。在建设生态方面,至少包括下列几点:一是要注重统一协调标准。目前,我国颁布的充换电国家标准仅限于急需的接口标准、通讯协议方面,而充换电事业长期发展所需要的设施产品标准、试验认证标准、充换电运营平台的标准、电池尺寸推荐规格、换电平台推荐规格与制式等尚未制定或处于很初级的阶段,非常需要全国协调一致。这就需要行业组织加紧工作,国家标准化管理机构也应及时加强引导。二是加强行业间数据互通。2015版的充电相关标准,由于缺乏经验和行业间协商的时间,在数据共享方面是有缺陷的。比如,充电运营企业并不能充分使用整车端和电池端的数据。三是要有服务与共赢的指导思想。充换电设施属于基础服务设施,暴利和利益不均衡的商业模式不可持久。四是老旧小区应装尽装是一大难题,需要有质量管控流程,需要有适应小区电力容量限制和减少对电网冲击的分时充电或智能充电技术和产品,需要有包括小区物业在内的利益共享分配机制,需要有全流程管理的机制。因此,应该建立“统建统管”的机制。

    3、要重视快充技术的发展和普及。目前,社会通行的快充仅仅是以1C充电技术为基础,一般充一次电需要半个小时到一个小时时间。节假日到高速公路休息站充电,往往还需要排队等几个小时。这样的快速充电方式,资源利用效率低,用户体验差,已完全不能适应我国新能源汽车普及发展的要求。

    对于2C以上的快速充电技术,前几年曾有过争议。争议的焦点是:为了达到快充效果,可能需要降低电池能量密度,可能增加电池成本,如果新能源汽车整车采用高压平台,整车也需要提高成本,为了小比例的快充需求,这样做值得不值得?而现在,技术已经取得巨大进步,采用3C及以下的快速充电模式,成本可做到基本不增加,电池能量密度也不会有明显影响,完全有条件普及快速充电技术。这样做也符合产业发展逻辑:发展初期,技术不够成熟,用户体验和细节要求迁就技术;到普及期技术相对成熟以后,应该以用户体验为中心开发产品。

    三、应该尽快推广应用极速充电技术。

    为了推动快速充电技术的发展,在工信部装备一司的指导支持下,中国汽车动力电池产业创新联盟、中汽研新能源汽车检测中心和广州巨湾技研有限公司联合发起成立了“电动汽车产业极速充电生态联盟”。日前,在广州召开了“电动汽车产业极速充电生态联盟”成立大会暨研讨会。会议的目的只有一个,就是迅速推进极速充电技术推广应用。

    1、关于极速充电技术。所谓极速充电技术,就是是通常的快充技术,是指针对普遍使用的能量型动力电池(不是钛酸锂等快充型电池或电容),在动力电池材料、结构、电池包设计和整车电压平台设计等方面,采取有利于快充的多项新技术,同时,设计、建设适合于快充的充电站和充电桩,形成推广应用2C至6C快速充电的技术方案。之所以取名极速充电技术,是借用国际流行的eXtreme Fast Charging说法(缩写XFC),回避目前行业内在充电接口标准方面仍有争议的“2015+”和“CHAOJI”方案之争。

    2、推广应用极速充电技术条件已具备。极速充电技术并没有很多密不示人的新技术,各动力电池企业和整车企业都有所研究,大都可以设计生产实现2C~4C快速充电的产品。参与发起联盟成立的广州巨湾技研有限公司在这方面走得更远些,已经可以生产用于6C充电的动力电池和充电设施。充电运营企业普遍欢迎这项新技术,因为可以成倍地提高充电效率,改善经营状况。

    3、建议立即推广基于2C~ 3C技术的极速充电技术。根据统计,除在住所和工作地慢速充电以外,一般外出寻求快充的用户,充电范围多在40~90%。以此为例,目前的1C快充,需要半个小时,而3C极速充电,仅需要十分钟,已接近加油的时间。更为重要的是,采用这项新技术,成本基本不增加,而充电感受则大为改善。现在极速充电生态联盟已经建立,产业链已经打通,动力电池及新能源汽车整车生产企业毋需再犹豫等待。可以快速补电,应该成为新能源汽车的下一个重要卖点。

    4、希望电动汽车产业极速充电生态联盟的建立,能促进动力电池及充换电技术的进步。在研讨会上,众多联盟成员企业讲了自己的新技术,笔者收获很大。其中有两项印象特别深刻:一是广州巨湾技研黄向东董事长讲,对于整车上采用目前的400v系统,在充电时可以采取串联技术,将充电电压提高到800v,此举可以有效降低充电电流,不提高整车制造成本。二是北理工大学孙逢春院士团队的杨晓光教授讲,用温控与电控相融合的方法,将充电时电芯温度控制在40~60摄氏度,可以有效地控制充电时的锂枝晶生长,提高充电安全性。

    本次会议有一个疏漏,没有邀请更多的动力电池生产企业参加。笔者在此代表联盟发起单位和联盟秘书处,欢迎各动力电池生产企业积极参加,我们将努力做好服务工作。

【作者简介】

知名汽车产业评论家,清华大学汽车专业研究生、工学硕士。曾任中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长、中国汽车工程学会副理事长、北汽集团总经理、北京汽车工程学会理事长、北京市人大代表。曾发表过近百篇汽车产业发展评论。现任中国电动汽车百人会副理事长、中国汽车芯片产业创新战略联盟理事长




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