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CAIPC2020 | 北汽新能源​张锐:换电模式助力绿色出行

时间:2020-11-12 16:32:36|来源:|编辑:网络|点击:

11月12日-13日,由中国汽车工程学会、中国汽车技术研究中心有限公司、宝鸡市人民政府联合主办的“中国汽车知识产权年会”隆重召开。本年度中国汽车 知识产权年会以“知识产权铸就创新发展之基”为主题,更多元化的国际视角全新定位,围绕知识产权管理提升与增效,汽车知 识产权发展的政策导向、国际形势,以及如何进行诉讼风险应对展开交流。峰会期间,北京新能源汽车股份有限公司工程研究院 专业总师 张锐发表了以“换电模式助力绿色出行”为题的主旨演讲。

北京新能源汽车股份有限公司工程研究院 专业总师 张锐

以下为演讲实录:

各位同行,大家下午好,很荣幸借助这个平台给大家分享一下关于换电模式的一些看法和见解,我演讲的题目是换电模式助推绿色出行。

我将从四个方面做一个介绍,第一个方面是换电产业的趋势,第二个是北汽新能源在换电领域的实践,第三方面是换电运营关键技术的研究,第四个方面是对未来趋势的几点看法。

第一方面,大家都知道中国新能源汽车取得了长足的进步,我国新能源汽车处于世界领先水平,连续五年产销位居世界首位,到现在为止推广了450万辆的新能源汽车,占全球的50%,新能源汽车发展的同时一些配套基础设施取得了长足的进步,全国累计建设的充电站是3.8万座,换电站是449座。我们预测大概到2025年的时候,我国纯电动乘用车的销量年销量可以达到300万辆左右,累计销量930万辆左右。

在整个领域取得长足进步的同时,我们认为在公共领域的汽车电动化迎来了窗口期,特别一些大城市,北上广的大城市,污染还是比较严重的,我们出租车、公交车还有出行的车辆,大部分还是使用的汽油车,目前电化比只有7%左右,污染比较严重的领域,我们可能会进一步的推向电动化,国家逐步出台了大量的政策,比如说工信部发改委出台了大量的政策,支持整个行业的发展。

在公共领域我们认为电动化面临几个制约它发展的制约因素,我们认为有四个方面,第一个是购置成本,电动汽车整个的电池的成本在电动汽车成本中占40%,第二个方面是运营效益,目前使用慢充桩,因为快充会影响电池的使用时间,占地面积大,影响车辆的运营效益。第三是电池的衰减,不能满足运营车辆60万公里的需求,第四是电池安全方面的要求。我们解决方式是电池和车辆车电分离,电池的衰减还有安全可以在充电站统一充电。

这是推广的新机遇,刚才已经讲了一些,从国家层面,从2020年政府工作报告,新基建把建设充电桩铺展为增加充电桩和换电站的设施,2020年7月23日工信部副部长辛国斌表示,将打理推进充换电基础设施建设,鼓励企业研发换电模式模型,还有李克强的讲话中也提出要大力建设充电桩。

整个大背景下,国内很多车其已经开展了换电模式的常识,特别是北汽还有蔚来,北汽在出租车、公共出行领域有9年的常识,蔚来也取得了很好的成绩,目前来讲国内一些车厂,包括吉利、一汽、广汽纷纷开始投入精力,布局换电相应的车型。

其实换电我们认为面临巨大的挑战是经济性,因为换电领域,特别对公的面临很多因素的制约,比如车辆持有方,电池成本比较高,目前来讲车辆的价格比传统的燃油车贵,不占优势,还有换电运营方费用比较高,还有车辆的运营方,还有电池持有方,把电池先买回来,全部能够达到效益,其实是比较难的,目前这种情况下,有各种因素的制约。

拿北汽新能源两款车我们做了一个大概的测算。最早2018年投入EU300的车型,百公里电耗是15.6,那么投入的EU5的百公里电耗是12.6。电池EU300是1500的成本,EU5的成本是900元。综合以上几个方面,整个能耗,从电池成本售价降低,寿命的提高,智能换电技术的进步,使得整个换电模式,从开始汇算,到盈利成为可能,现在我们在北京以及在海南的一些换电站实行了示范的引领,我认为是一个很好的信心。我认为现在可以解决,不久的将来,能耗、电池的成本,包括技术能力,智能技术能力可能有更高的提升,这样我认为更促进行业的发展,这是换电模式的挑战,我认为短期一两年内完全可以得到解决。

第二大方面给大家介绍一下北汽新能源在换电领域的一些实践,我们2012年策划换电的一些车型,基本上在2014年到2015年属于开发验证阶段,2015年的12月份启动了第一代快换电出租车项目的落地,到2015年到2016年是示范运营阶段,2018年到现在是规模化推广阶段。这是我们三个发展阶段。

2012年开始覆盖换电技术研究,授权专利400项,专利发明100项,起草发布国家标准6项,行业标准5项。

换电站情况来讲,目前有1万8千辆车,换电总数195座,总换电量1.38亿度,行驶里程是6.9亿公里,总换电次数是480万,目前主要在南方地区投入运营车辆比较多,其中最高里程达到73万公里,在南方高温高湿的环境下得到考验。我们是三家合作伙伴,北汽奥动,还有国网电动汽车服务,还有发电中国,签署合作协议,计划在海南建设300多座换电站,主要推广新能源汽车换电市场以及储能的业务。

第三大部分,给大家分享一下,换电运营关键技术的看法,我们认为一个换电技术应该具备智能,高效、共享、安全等特征,所谓的智能可能我们说的无人值守、智能调度。第二个是高效,如何做到能耗控制在最佳,第三方面是共享,是否可以做到多车型兼容,第四方面是安全,最主要是电池的安全,如何使电池安全,电池寿命更长,这是我们追求的四个方向。

智能的运营技术这一块可能是后面助推我们整个快换行业发展得很重要的方面,从整个换电站的控制来说,是总控级、中控级、站控级三级运营,截至目前我们可以说减少站电工人数,大概一个站2.5人。第二个是智能调度,智能调度可能说我们可以做到整个站从预约定制化换电,第二个是将传统燃油车的交班延伸为整个换班换电,第三个做到职能的引导,涉及的技术可能是我们的一些核心的技术,包括电池的一些模型,包括数字化模型,是我们重点做的工作。

高效节能我们可以分为车端的节能和站端的节能,车端随着技术的发展,电池的能量密度逐步提高,还有轻量化技术的使用,包括一些其他的技术的使用,使电耗可以做到更低,目前做到百公里12.6度电,后面会更低。站端能耗,整个技术的发展包括我们整个车站如何做到整个当前了解我们整个车端所有的信息呢?站端如何了解我们整个车端的信息呢,做到跟电网的互动,是我们目前来说做的一个重点方向,如何使我们能源高效利用,把这一块作为我们一个重点攻关的方向。

电池的装备管理,目前来讲现在比较热的电池的数字孪生,电池从单体到模组到块,我们可以集中起来,装到车上,了解它整个发展过程,数字孪生技术,使得我们整个电池通过初步界定的一些模型,使它做到自学习,使得电池的安全预警、寿命、受益、运营风险、安全做到最大化,目前来说做了一些工作,包括蔚来也是做了很多一些工作,包括特别是运营方面,安全方面的工作其实是目前一个很热的话题。

深度挖掘电池的价值,依靠这个电池孪生技术,在电池生命周期里面对电池的赋能利用,充分发挥每块电池的最大价值,是整个换电的一个优势,因为我们的电池是拆下来,放在换电站进行充电,可以统一管理,这样我们可以把整个电池做好有效的管理,在电池发生一些问题的时候及时给出提前的预判包括处理,将来电池第一次使用的时候可以给它第二次生命,第二次使用的时候可以很好的应用,现在一些电池退役了,可以在其它行业二次使用,特别是保电行业或者储能电池,可以做到消耗填补等其它的用途。我们电池在一些领域没有办法使用了,可以给一些专门的机构进行拆解回收,使得电池从生到死,使它的价值发挥最大化。

分享对换电行业的几点看法:

第一个是标准化,这个问题还是比较大的一个话题,大家都知道就是说新的物流把集装箱统一以后,有了一个很大的标准,运营效率提升了十倍以上,运营成本降低了90%,其实我们目前来说,我们面临同样的问题,就是我们的电池包,其实每家都不一样,形状、电机接口、解锁的装置、协议都不一样 ,比如北汽的车只能在北汽的换电站更换,蔚来的车只能在蔚来那边更换,每家之间没有变法做到互换,这样可能会每家重复投资建很多换电站,可能应该是国家从顶层设计做一些布局,有些标准有些车厂也在参与,任重道远,标准化我认为是很大的课题,需要我们去面对的。

第二个是网联化,刚才跟前面有些议题很像,如何做到智慧能源网络,使得我们的车、站、电池、电网做到互联互通,电能、换电服务互通,整个数据留在5G时代可以互通,使能耗最大,使出行更便利,换电更有效,整个能源服务更广更高效,我认为是“十四五”期间会实现的一个目标。

第三个是智能化,给人、给车带来很多便利,目前我们在自动预约、自动换电这个领域做了很多布局,站端包括车端,站端监控电池的一些数据,包括预约换电、智能换电,通过5G把它们互联起来,车端我们会做到比如我们的续航的检测,导航的定位,等等,这样做到自动驾驶,无人值守,包括轨迹的决策,使得我们车站协同,做到自动预约、自动换电,智能化肯定是一个方向,但是需要时间的进程。可以把换电做到高效无人值守,实现车站互联,智能化运营。

这是我的分享,可能有些地方不是很成熟,会后可以做一些探讨,谢谢大家。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

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