论文部分内容阅读
【摘要】国家积极发展新能源产业经济，更加看重新能源产业的重要性，落实很多相关政策使其与国家战略高度接轨。从目前国内的新能源市场来看，可以分为私人消费以及商业运输用车和公共用车等几个方面。特别是政府的政策激励和财政补贴，也为我国新能源技术的发展提供了强有力的支持和市场保障，为开发新能源汽车提供了很好的机会。基于此，本篇文章对新能源电动汽车换电站发展与应用进行研究，以供参考。
【关键词】新能源电动汽车;换电站;发展与应用研究
引言
换电模式指的是当电动汽车的动力电池电量不足时，可快速将其从整车上拆卸下来并安装满电量动力电池的模式，实现了车体与动力电池的分离。拆卸下来的无电电池则由换电站統一充电、存储和调配。2020年5月召开的全国两会，“换电”首次被写入政府工作报告，报告提出要增加换电站设施。同年7月，工信部表示继续大力推进充换电基础设施建设，鼓励企业研发换电模式车型。时隔一年，“换电”二字又一次被写入2021年政府工作报告，明确提出要继续增加换电站设施建设。因此，从国家政府的重视程度来看，换电模式将可能成为电动汽车的重要发展模式之一。
1国内电动汽车换电站技术发展背景
当前国家大力号召节能减排，新能源电动汽车绿色、环保、无污染，正在大面积推广，但电动汽车行驶里程短，充电难、充电时间长（大约0.5～2h），快充又损耗电池、减少电池使用寿命等因素大大降低了新能源电动汽车的推广范围，只能在市区跑短途，不能跑长途高速，还要在其公司或小区申请安装充电桩等，这些都会给用户选择购买电动汽车带来负面影响。在这种前提下，如果有能为电动汽车“加油”的装置就能实现电动汽车跑长途，绿色出行，节能减排，主要还省“油”钱。新能源电动汽车换电站就是为解决新能源电动汽车“加油”困难而创新研发出的自动、快速、简便更换电池的设备，解决电动汽车行驶里程短、充电难、充电时间长等难点，延长电池使用寿命，以更换电池来达到为电动汽车“加油”的目的，加快推广普及电动汽车，真正达到汽车节能零排放。新能源电动汽车换电站就是快速给电动汽车更换电池（3min左右）来解决电动汽车续航的自动换电设备，达到让电动汽车“加电”的目的。当前国家大力补贴新能源汽车企业，推动电动汽车技术发展，尤其给可换电的新能源汽车企业政策及资源扶持，电动汽车换电技术是未来提倡推广电动汽车主要发展方向和趋势。
2我国新能源汽车换电模式优点
（1）消费者购车成本低。众所周知，同种车型、相同配置的电动汽车价格普遍高于传统燃油汽车的价格，其多出来的价格大部分来源于动力电池的成本。动力电池是为电动汽车提供能源供给的装置，其价格约占整辆车价格的40%。由于换电模式推行的是车电分离，因此消费者在购买换电模式电动汽车时，可选择不购买动力电池而采用租赁的方式，这就大大降低了购车成本，非常有利于电动汽车的推广。（2）延长电池寿命，梯次利用电池储能，由于目前大部分新能源汽车的动力电池是固定在车底盘，不能运用换电技术，只能用充电桩充电，即使当前出现超级充电可以缩短充电时间，但由于短时间内通过电池电流和电压过大，导致动力电池的还原能力降低，电池充放电的循环次数减少，加速了电池容量的衰减，进而缩短了动力电池的使用寿命，而短时间大功率充电又造成基建要求高。而换电站可根据实际地点车辆数量储备多块电池，使用慢充对电池充电，并进行电池平衡电压，延长了电池使用寿命，车辆到换电站快速更换电池即可。此外，每次电池更换后，换电站系统会对电池进行检测，如需保养系统会自动上传终端，通知人员对其保养，保证电池的正常使用，客观上减少了对动力电池的损伤和容量的衰减，延长电池的使用寿命，当电池衰减到不能使用在车端时，会梯次利用，运用到储能端，使电池再次利用创造价值。
3新能源电动汽车换电站发展与应用
3.1充电设施的标准化
鉴于汽车企业所使用的动力锂电池在性能和通信协议上的差异，有必要纳入电动汽车充电设施的现行标准，以满足所有型号的AC和DC充电兼容性。充换电站商业运营的必要条件是统一充电桩的标准化，为了在中国市场进行推广并提供未来的技术，通过升级（电池能量密度，快速充电和快速释放等）提供了一些改进的空间，为充换电站的大型商业运营打下基础。
3.2从营运车辆试点推广换电模式
公交车、物流车、出租车及网约车等营运车辆对于换电模式电动汽车的推广具有独特优势。一是营运车辆行车规律，其线路较为固定，有利于换电站的选址建设;二是营运车辆的换电频率高，有利于换电服务商的投资收益;三是营运车辆以效率为优先，几分钟的换电过程，有利于提高车主的认可度;四是营运车辆均为定制车型，其车辆品牌、电池规格尺寸和接口均一致，适合统一换电;五是营运车辆基本是由运营公司统一订购，若采用换电模式，则可省去电池购买成本，使运营公司的投入成本大大降低。因此，鼓励企业先从营运车辆开始试点换电模式，实现小范围盈利后再扩大规模;对于集中采购换电模式电动汽车的公交车公司和出租车公司加大补贴力度，并在土地使用、金融支持等各方面给予适当倾斜。
3.3引发社会资本的注入
为了吸引社会资本进入新能源产业，需要加大舆论宣传力度。同时，加强财政方面的干预，以无息贷款和财政拨款的形式提供建设补贴，加强金融服务支持，鼓励各种金融机构为电动汽车行业带来创新的金融和保险产品，更好地为电动汽车行业提供全面的金融服务。
结束语
目前，市场上换电标准不统一、换电车型比较少等问题制约着换电模式的发展新能源电动汽车换电站发展还是需要国家的支持，需要尽快出台相关车辆底盘、电池、换电站等一系列标准，争取节约资源，相信在不久的将来，电动汽车换电站就如现在的加油站一样，可以满足各种车辆的电池更换，实现给电动汽车“加电”的目标，换电站的共享，最终达到“电”代替“油”，真正实现绿色环保出行。
参考文献
[1]杨涛.新能源发电和电动汽车发展背景下未来电网建设的设想[J].产业与科技论坛，2020，19（08）：16-18.
[2]张松，杨欢欢.浅谈新能源电动汽车充换电站的消防设计方案[J].今日消防，2019，4（04）：38-40.
[3]曾祥胜，陶丽芬，刘淑琼.基于新能源电动汽车换电站及配电网原理分析[J].科技创新与应用，2018（23）：42-43.
【关键词】新能源电动汽车;换电站;发展与应用研究
引言
换电模式指的是当电动汽车的动力电池电量不足时，可快速将其从整车上拆卸下来并安装满电量动力电池的模式，实现了车体与动力电池的分离。拆卸下来的无电电池则由换电站統一充电、存储和调配。2020年5月召开的全国两会，“换电”首次被写入政府工作报告，报告提出要增加换电站设施。同年7月，工信部表示继续大力推进充换电基础设施建设，鼓励企业研发换电模式车型。时隔一年，“换电”二字又一次被写入2021年政府工作报告，明确提出要继续增加换电站设施建设。因此，从国家政府的重视程度来看，换电模式将可能成为电动汽车的重要发展模式之一。
1国内电动汽车换电站技术发展背景
当前国家大力号召节能减排，新能源电动汽车绿色、环保、无污染，正在大面积推广，但电动汽车行驶里程短，充电难、充电时间长（大约0.5～2h），快充又损耗电池、减少电池使用寿命等因素大大降低了新能源电动汽车的推广范围，只能在市区跑短途，不能跑长途高速，还要在其公司或小区申请安装充电桩等，这些都会给用户选择购买电动汽车带来负面影响。在这种前提下，如果有能为电动汽车“加油”的装置就能实现电动汽车跑长途，绿色出行，节能减排，主要还省“油”钱。新能源电动汽车换电站就是为解决新能源电动汽车“加油”困难而创新研发出的自动、快速、简便更换电池的设备，解决电动汽车行驶里程短、充电难、充电时间长等难点，延长电池使用寿命，以更换电池来达到为电动汽车“加油”的目的，加快推广普及电动汽车，真正达到汽车节能零排放。新能源电动汽车换电站就是快速给电动汽车更换电池（3min左右）来解决电动汽车续航的自动换电设备，达到让电动汽车“加电”的目的。当前国家大力补贴新能源汽车企业，推动电动汽车技术发展，尤其给可换电的新能源汽车企业政策及资源扶持，电动汽车换电技术是未来提倡推广电动汽车主要发展方向和趋势。
2我国新能源汽车换电模式优点
（1）消费者购车成本低。众所周知，同种车型、相同配置的电动汽车价格普遍高于传统燃油汽车的价格，其多出来的价格大部分来源于动力电池的成本。动力电池是为电动汽车提供能源供给的装置，其价格约占整辆车价格的40%。由于换电模式推行的是车电分离，因此消费者在购买换电模式电动汽车时，可选择不购买动力电池而采用租赁的方式，这就大大降低了购车成本，非常有利于电动汽车的推广。（2）延长电池寿命，梯次利用电池储能，由于目前大部分新能源汽车的动力电池是固定在车底盘，不能运用换电技术，只能用充电桩充电，即使当前出现超级充电可以缩短充电时间，但由于短时间内通过电池电流和电压过大，导致动力电池的还原能力降低，电池充放电的循环次数减少，加速了电池容量的衰减，进而缩短了动力电池的使用寿命，而短时间大功率充电又造成基建要求高。而换电站可根据实际地点车辆数量储备多块电池，使用慢充对电池充电，并进行电池平衡电压，延长了电池使用寿命，车辆到换电站快速更换电池即可。此外，每次电池更换后，换电站系统会对电池进行检测，如需保养系统会自动上传终端，通知人员对其保养，保证电池的正常使用，客观上减少了对动力电池的损伤和容量的衰减，延长电池的使用寿命，当电池衰减到不能使用在车端时，会梯次利用，运用到储能端，使电池再次利用创造价值。
3新能源电动汽车换电站发展与应用
3.1充电设施的标准化
鉴于汽车企业所使用的动力锂电池在性能和通信协议上的差异，有必要纳入电动汽车充电设施的现行标准，以满足所有型号的AC和DC充电兼容性。充换电站商业运营的必要条件是统一充电桩的标准化，为了在中国市场进行推广并提供未来的技术，通过升级（电池能量密度，快速充电和快速释放等）提供了一些改进的空间，为充换电站的大型商业运营打下基础。
3.2从营运车辆试点推广换电模式
公交车、物流车、出租车及网约车等营运车辆对于换电模式电动汽车的推广具有独特优势。一是营运车辆行车规律，其线路较为固定，有利于换电站的选址建设;二是营运车辆的换电频率高，有利于换电服务商的投资收益;三是营运车辆以效率为优先，几分钟的换电过程，有利于提高车主的认可度;四是营运车辆均为定制车型，其车辆品牌、电池规格尺寸和接口均一致，适合统一换电;五是营运车辆基本是由运营公司统一订购，若采用换电模式，则可省去电池购买成本，使运营公司的投入成本大大降低。因此，鼓励企业先从营运车辆开始试点换电模式，实现小范围盈利后再扩大规模;对于集中采购换电模式电动汽车的公交车公司和出租车公司加大补贴力度，并在土地使用、金融支持等各方面给予适当倾斜。
3.3引发社会资本的注入
为了吸引社会资本进入新能源产业，需要加大舆论宣传力度。同时，加强财政方面的干预，以无息贷款和财政拨款的形式提供建设补贴，加强金融服务支持，鼓励各种金融机构为电动汽车行业带来创新的金融和保险产品，更好地为电动汽车行业提供全面的金融服务。
结束语
目前，市场上换电标准不统一、换电车型比较少等问题制约着换电模式的发展新能源电动汽车换电站发展还是需要国家的支持，需要尽快出台相关车辆底盘、电池、换电站等一系列标准，争取节约资源，相信在不久的将来，电动汽车换电站就如现在的加油站一样，可以满足各种车辆的电池更换，实现给电动汽车“加电”的目标，换电站的共享，最终达到“电”代替“油”，真正实现绿色环保出行。
参考文献
[1]杨涛.新能源发电和电动汽车发展背景下未来电网建设的设想[J].产业与科技论坛，2020，19（08）：16-18.
[2]张松，杨欢欢.浅谈新能源电动汽车充换电站的消防设计方案[J].今日消防，2019，4（04）：38-40.
[3]曾祥胜，陶丽芬，刘淑琼.基于新能源电动汽车换电站及配电网原理分析[J].科技创新与应用，2018（23）：42-43.