12月21日—22日,由充換電百人會、中國充電樁網主辦,上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務咨詢有限公司承辦的2023第四屆中國國際換電模式產業大會(簡稱:金磚換電論壇)在上海大華虹橋假日酒店盛大舉辦。大會以“構建換電產業發展新機遇”為主題,政策賦能,新能源換電產業逆勢崛起,深入探討推動換電協同發展,共話換電挑戰與機遇,共議產業創新的新趨勢。
以下為演講實錄:
中國電力企業聯合會 /中電聯電動交通與儲能分會 充換電業務部主任 唐攀攀 發表了《電動汽車換電標準化發展》的主題演講,他從以下三方面表示:
一、換電技術發展現狀
二、換電設施標準化工作概況
三、換電標準化發展建議
一、換電技術發展現狀
隨著自動化技術的不斷進步,目前已經進入了商業化推廣的階段。相比傳統充電,具有縮短充電時間、延長節能壽命、降低用戶成本、提高運營效率的優勢。
據中國充電聯盟統計數據,截止2023年11月,我國換電站3394座,增長快速。主要分布在浙江、廣東、江蘇等省。電池更換的核心硬件技術包含了鎖止技術、定位技術、融合存儲技術、液冷連接技術、電連接技術;其中核心軟件技術,包括了數據監控技術、站內溫控技術、智能換電站技術、充電控制技術、換電控制技術。兼容問題、互換性共享問題也是業界的難題,數據開放的互聯互通、數據有效傳遞也需要上下游協調。
從更換方式來說,后背式換電是針對重卡的所需的動力電池系統體積大、自重大的特點而創新性設計出這種后背式車載電池系統總成,得到了實際應用的驗證,也是正在制定的汽車行業商用車互換性標準采用的技術路線。其中一些關鍵技術仍持續改進,包括電池及其框架一體化優化設計,以求降低其重量減少對有效載荷的影響,換電接口和機構的兼容性設計,機器人自動化更換電池系統優化,以及不斷提高換電過程的自動化、準確度和效率等。
底盤式換電采用卡扣鎖止技術,動力電池組鎖止在重卡底盤上,重心底,側向穩定形成好,不占用貨箱。40s極速換電,一站多用,可以同時滿足多種車型換電需求,滿足中低速向中高速使用場景延伸要求,技術仍需持續改進底換電池離地間隙以提升復雜場景適應性,改進車身匹配安裝通用性以推進標準化開發。
換電站電網互動的模式也正在探索階段,換電站可以基于站內已有的電池進行錯峰充電,削峰填谷,同時利用谷時電價,降低充電成本,當接受到電網調度指令時,能夠以極高的可靠性實現秒級乃至百毫秒級響應。
從換電產業發展來看,2020年工信部、能源總局發起支持發展換電模式并確定在宜賓、唐山、包頭為換電重卡試點城市,得到了快速發展。經過三年探索,以車企、電池銀行、換電運營商等構成的重卡換電產業生態雛形已經形成,但是目前仍存在著諸多需要協同解決的問題。一方面行業標準仍需完善,影響車-電-站之間的接口互換,換電機構、換電場站兼容,車-電分離的法規不健全,電池資產相對獨立管理、流通還存在技術障礙;車載系統自重大明顯影響有效載荷從而影響客戶的選擇等等。中電聯、汽標委以及相關部委在努力推進制定有針對性的標準法規來解決這些問題。隨著換電模式應用試點工作推進,也有助于及時精準的找出問題方法,然后擴大范圍推廣。
二、換電設施標準化工作概況
能源行業標委會2010年7月成立之后,先后成立了7個標準化工作組,2018年12月成立了換電標準化工作組,推動換電設施標準化工作。目前建立了相對比較完善的換電設施標準體系,主要涉及到電能補給-電池更換、換電站及服務網絡、建設與運行三個方向。涉及動力電池箱、換電系統與設備、充電設備、計量、服務網絡等11個專業領域標準。目前規劃標準53項,其中規劃國家標準16項、行業標準22項、團隊標準15項。
從換電設施和體系來看,電池從電能補給-電池更換方向,包括動力電池箱、換電系統與設備、充電設備、換電接口4個專業。該部分的標準主要關注于換電系統與設備的基本參數、功能要求、性能指標、檢測試驗及接口通信等。
換電站及服務網絡主要包括換電站、服務網絡兩個專業,該部分主要促進了電動汽車智能充換電服務的創新和進步,規范化充換電運營監控系統及服務網絡,同時帶動了充換電設施、充換電站及車載終端等關聯產業的發展,從而推動整個充換電設施、運營監控系統的建設和運營。
建設運營方面主要包括計量、電能質量、與電網互動、運行管理、施工驗收5個專業。該部分專業構成了一整套充換電建設規范,對充換電站的功能、技術、安全、選址、布局、建設、驗收、運行等方面進行明確和細化。
在換電國際化方向也取得了一定成績,成立了IEC TC69 WG13電池更換工作組,并且2016年率先在換電標準取得了電動汽車國際標準零的突破。
這是對換電標準的成果總結,主要推動了換電設施標準體系形成,促進換電站建設規范,換電車輛兼容性逐步提升,換電服務市場逐步拓展。
三、換電標準化發展建議
未來換電標準化發展趨勢:
1、針對新技術、新模式、新業態,及時制定和完善相關標準,推動換電產業健康發展。
2、利用物聯網、大數據、人工智能等技術提升換電站智能化水平,提高換電服務效率。
3、推動換電車輛在電池技術、車身結構、充電接口等方面的技術創新,提高換電車輛性能。
4、拓展換電服務市場,推動換電模式在公共交通、物流、租賃等領域的應用,提高換電服務的普及率。
電動汽車換電標準化發展的三個建議:
1、加強政策引導與支持力度。
(1)制定換電產業支持政策
(2)加大財政補貼力度
(3)建立充換電標準推廣機制
2、完善換電標準體系與規范。
(1)完善換電基礎設施標準
(2)完善換電服務規范
(3)完善換電車輛標準
3、促進產業鏈協同創新發展。
(1)加強產業鏈上下游合作。推動電池制造商、汽車制造商、換電運營商等產業鏈上下游企業之間的合作,共同推動換電產業發展。
(2)建立產業協同創新平臺。促進產業鏈上下游企業之間的信息共享、技術創新和產業升級。
(3)加強國際合作與交流。積極參與國際換電產業合作與交流。
充電設施標委會下期的重點工作,給大家匯報一下。
1、進一步完善換電標準體系,加快推進《電動汽車電池更換站通用技術要求》等國家標準修制定,關注共享換電、重卡換電等新模式下的標準需求,著重解決換電互換性要求和安全標準。
2、推動充換電行業在跨行業的應用。加強加油(氣)站配套建設公共快充和換電設施或一體式綜合能源服務站的安全標準建設,協助交通、石油石化行業制定高速公路、加油(氣)站等場地充換電基礎設施建設標準。
3、加快標準國際化助力國內中充換電設施出口。加強對全球充換電設施市場準入技術法規的研究,編制《電動汽車充換電設施出口技術法規、標準及合格評定指南》,助力我國電動汽車和充換電設施順利出海,拓展全球市場。