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奥动CEO顾庆:换电网络是绿色智慧交通网和智能电网的连接点

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换电模式作为充电设施的一种,凭借占地小、效率高等优势,在出租运营等细分市场拥有很高的运行性价比,近年来异军突起重新进入人们的视野。除了为电动汽车补充能量外,换电模式的未来会朝什么方向发展?12月15日,在由aniolybiznesu网主办的第八届全球新能源汽车大会(GNEV8)充换电分论坛上,奥动新能源CEO顾庆发表演讲称,换电网络是绿色交通网和智能电网的连接纽带,一方面为绿色出行提供能源补给服务,另一方面向智能电网提供削峰填谷和能源消纳服务。与此同时,换电网络利用自身的储能功能,结合光伏发电产品,也可构建分布式微型电网,探索用电动汽车拉动绿电产业的模式。

顾庆指出,换电模式是一种匹配电动汽车续航、电池安全管理等特有问题的完整解决方案。换电模式是基于电池更换和电能共享两种结合的模式,通过建立分布式的集中换电网络可以实现三种服务:一是快换服务,解决电动车全范围无间断续航,解决无固定车位充电难的问题。二是管家服务,通过集中、智能、全面的电池管理,实现电池的安全、健康和价值管理。三是共享服务,通过储能资源、富余里程和梯度利用等共享方式,对电池价值进行深度挖掘,实现电池全生命周期价值的最大化利用。因此,换电网络就是实现全域无间续航、全面电池管理和全局价值共享的平台。

上海电巴是换电技术的创立和引领者,自2000年成立以来,17年专注于换电技术的研发和运营实践,去年创立的奥动运营品牌,专注于换电设施的投资、推广和运营。一个标准站每天可换电300次,可满足超过100辆出租车(每辆车400公里/天)的能量补充需求。换电过程90秒,过程全自动。

从去年下半年开始,奥动电巴跟战略合作,在全国的出租车领域推广应用换电模式。去年10月启动了首批10个站的运营,到今年年底将在北京、厦门、兰州、广州和兰州四个城市建成和运营120个换电站,形成服务能力超过万辆级运营车辆的换电网络。其中北京将建成100个站,城区的平均服务半径小于5公里。

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以下为奥动新能源CEO顾庆演讲全文(略有删减)

上海电巴是换电技术的创立和引领者,自2000年成立以来,17年专注于换电技术的研发和运营实践,去年我们创立的奥动运营品牌,专注于换电设施的投资、推广和运营。今天我代表两个公司,就我们对换电的思考、运营管理的经验及未来与电网的协同发展方面,向各位做一个汇报,以期与在座各位专家同心协力,共同探讨和解决电动车充电难的问题推动产业的发展。

报告分为4个部分,分别是我们理解的换电模式、换电模式的技术创新、运营管理及未来展望。

要解决电动汽车充电难的问题,首先要把电动汽车回归到交通工具这一根本属性上,再来看作为交通工具其对一次续驶里程以及能量补充方式的要求是什么?一般认为,一次能量大于300公里,即可满足日常的工作生活等绝大部分的使用场景;而对能量补充的基本要求是:能以一种确定的方式进行能量补充,不干扰正常的生活。传统汽车经过百年的发展,通过一定密度的网络集中加油的方式,解决了这一问题。对于电动车而言,由于“充电需要占用时间“这一差异点的存在,出现了快方案和慢方案之分,快方案是集中式电池快速更换,慢方案包括私桩夜充和集中公桩补电等方式。集中换电和私桩夜充用户都能得到确定性的电能补充,不会干扰正常生活。但是对于私桩和公桩的固定车位问题、运营企业的盈利模式问题、以及车辆离家远行的续航问题,都值我们进一步思考。

我们用手机做一下类比,尽管插座到处都有,但晚上在家充电依然是手机能平顺使用的前提,对于电动车也一样,如果不能在家有固定的充电桩和车位,用户仅用公共桩充电的方式会是什么体验?会最终作出怎样的选择?是天天去跟其他车主抢桩,无奈地接受电动汽车,还是会放弃电动车,继续选择传统车。因此私桩是电动车普及和平顺使用的必要前提。

第二的思考是:私桩是否可以满足一切出行场景呢? 显然不是,如果私家车一天的出行里程超过300公里,私桩也无法解决续航的断点问题。还有一类场景需要是连续的续航,比如说出租车等运营车辆,没有时间停下来充电,私桩显然也解决不了问题。因此,尽管私桩可解决绝大部分私家车出行场景需求,但无间断的续航问题总是存在。

第三个思考是关于车位的问题。以北京为例,北京有580万车辆,但停车位只有300万个,有一半的车根本没有合法的停车位,能有固定车位的车辆数量更少,保守估计70%以上的车都没有固定车位,因此充电难表面看是建桩难,深层次的问题是停车位的问题,并且无固定车位会是一个常态。今后拥有私桩成为是少数有固定车位的车主的专权,对于没有私桩条件的车主,该提供给他们怎样的充电方案是行业需要思考和解决的问题。

第四个思考是关于快充和快换的问题。充电是一个电化学的过程,尽管充电的速度在不断提高,但最终存在技术极限。快充的电池要求功率高,而且功率高会损失其能量特性,减少容量。对车和桩的适应性来说,也要不断升级才能适应电池的变化。而对于快换来说,由于是一个物理机过程,只要90秒就能完成,相当于40C的充电速度。不仅电池可以单一追求能量提升,车和站对电池的技术适应性也可以比较稳定,无需频繁升级,让电池真正回归到能量容器这一根本属性上来。因此,无论现在还是将来,快换体系可以减少社会资源投入的更迭的浪费,更加适合电动汽车产业链的可持续发展。

因此,我们理解的换电模式是一种匹配电动汽车续航、电池安全管理等特有问题的完整解决方案。换电模式是基于电池更换和电能共享两种理念结合的模式,通过建立分布式的集中换电网络可以实现三种服务:一是快换服务,解决电动车全范围无间断续航,解决无固定车位充电难的问题。二是管家服务,通过集中、智能、全面的电池管理,实现电池的安全、健康和价值管理。三是共享服务,通过储能资源、富余里程和梯度利用等共享方式,对电池价值进行深度挖掘,实现电池全生命周期价值的最大化利用。因此,换电网络就是实现全域无间续航、全面电池管理和全局价值共享的平台。

接下来向各位报告一下我们在换电技术方面的创新。

首先是换电电池包。换电电池包需要满足的条件与充电有相同的地方也有不同的地方。除了电池包在性能、热管理、安全等方面的通用要求外,换电电池包要适应不同的车型,在整车的空间布局,电池与车端的机械连接、电气连接和数据通讯、制造工艺的一致性等多方面对标准化有更高的要求,以满足电池包的通用性,满足电池包在不同车辆间的互换性,适应不同的各种使用场景。

这是电巴的最新3.0版集成式的换电站。其特点是:占地少、扩展性强、能力强、部署快。设备占地只有60平米,加上进出车道也不过100平米左右。设备分基本箱和扩展箱,基本箱配4块,可单独使用,满足15辆出租车的换电需求。扩容箱可以在后期与基本箱拼接,把基本箱扩容成为一个标准站,形成标准服务能力,每天可换电300次,可满足超过100辆出租车(每辆车400公里/天)的能量补充需求。换电过程90秒,过程全自动,车辆从进站到满电出站整个过程只要3分钟,与加油的速度相当。部署速度快,在配电和地基符合要求的情况下,一天完成,可以说是即插即用。

奥动电巴的换电站已经实现:一是服务能力强,每天至少满足300次的换电能力;二是模块化设计,可复制能力强;三是快速部署,不动用过多土建工程;四是占地小,满足在城市中布局和建站要求。 换电系统还满足了在用户端能方便使用,在整车端能方便应用,在运营实施端能方便实施。

在建站运营方面,从去年下半年开始,奥动电巴跟北汽新能源战略合作,在全国的出租车领域推广应用换电模式。去年10月26日,我们启动了首批10个站的运营,到今年年底将在北京、厦门、兰州、广州和兰州四个城市建成和运营120个换电站,形成服务能力超过万辆级运营车辆的换电网络。其中北京将建成100个站,城区的平均服务半径小于5公里。

我们的换电运营管理体系由管理系统和服务系统两部分组成,管理系统主要是对换电网络、动力电池和换电车辆进行管理。服务系统一方面为用户提供换电服务,提升用户体验;另一方面帮助车企部署配套的换电基础设施,提升车辆的销量;还要满足政府电池溯源等管理要求。两个系统依靠我们的大数据运营管理平台强有力的支撑,确保了安全可靠高效地运行。

在站点建设和线下运营的基础之上,基于大数据的线上数据运营平台是整个运营体系的核心大脑。其最重要的功能:一是实现对设备安全和电池安全的24小时监控,杜绝运行风险;二是提供给客户和运营方一个标准化的服务流程,提升服务体验;三是从计量计费、电池安全和电池溯源的角度满足政府的监管要求,确保合法合规。

换电模式核心是管理电池,我们管理电池有两大利器:一是电池溯源管理系统,二是电池健康度评估系统。通过我们数据平台可以追溯到任一电池、车辆和站配对关系,对每个电池在使用过程中实施安全实时监控和健康度的状态评估,既可保证车辆安全可靠地使用,也为电池价值最大化应用提供了技术保障。

换电运营体系将成为电动车出行续航的电池管家。一是里程管家:实现5分钟内补充能源,城内:高密度的换电站覆盖;城际:提供出行可行性和换电方案,车辆可以实现脱桩运营,不再有里程焦虑。二是寿命管家:在换电站可靠环境下慢充,以精细服务管理延长电池寿命,通过共享机制设计,实现电池寿命在不同使用强度的车辆间共享,满足所有车辆的电电池寿命需求。三是安全管家:技术路线不破坏底盘结构,完美通过碰撞安全试验;换电过程全自动,后台全程监控,人车俱安。四是服务管家:智能识别用户行驶轨迹、驾驶风格、能源补给特征等,配合高密度换电站覆盖,形成能源服务与车辆服务一体化。

换电模式以电池为核心载体,以电池专业化管理为主要手段,以电池全生命周期价值最大化为目标,构建电池系统化管理模型。依托物联网技术和大数据技术,建成电池物联网,数据采集范围覆盖从电池研发、电池生产、换电运营到后期梯度利用的全使用周期,形成电池的数据档案,为电池的健康度管理提供数据基础,也为动力电池后续利用创造基本条件。因此,我们不只关注电池在动力电池阶段为车辆提供能量的价值挖掘,还统筹考虑电池在后期梯度利用及储能利用阶段的价值实现,使电池在其全生命周期内的价值得到最大化的利用。除了为电动汽车补充能量外,换电模式的未来会朝什么方向发展呢?

从长远来看,我们认为绿色出行和绿色能源协同发展是电动汽车最终的发展方向。那么需要什么条件才能达到这个目标呢?首先绿色能源的发展离不开分布式储能的发展,而换电站就是一个分布式的储能站,目前的电池比能量技术条件下,每个站的储能容量达到1MWh,我们的换电网络也就自然是一个储能网络。第二个条件是持续运营的商业模式,第三是充电技术和储能技术要能持续迭代升级,第四运营管理系统可不断优化和完善,第五是换电加储能的产业链布局要完整,各环节形成联盟才能完成绿色出行和绿色能源的协同发展。奥动电巴集成了换电技术、产品、网络及商业模式也致力于推动这个大目标的实现。

换电网络是绿色交通网和智能电网的连接纽带,一方面为绿色出行提供能源补给服务,另一方面向智能电网提供削峰填谷和能源消纳服务。另外,换电网络利用自身的储能功能,结合光伏发电产品,也可构建分布式微型电网,探索用电动汽车拉动绿电产业的模式。

最后,我们奥动电巴希望与整车厂、电池厂、出租车公司、太阳能合作伙伴,以及电池的生产运营产业链一道,构建风、光、储、行为一体的绿色出行和绿色能源的体系,共同助力整个新能源产业的发展。

来源:aniolybiznesu

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