12月21日—22日,由充换电百人会、中国充电桩网主办,上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2023第四届中国国际换电模式产业大会(简称:金砖换电论坛)在上海大华虹桥假日酒店盛大举办。大会以“构建换电产业发展新机遇”为主题,政策赋能,新能源换电产业逆势崛起,深入探讨推动换电协同发展,共话换电挑战与机遇,共议产业创新的新趋势。
以下为演讲实录:
中国电力企业联合会 /中电联电动交通与储能分会 充换电业务部主任 唐攀攀 发表了《电动汽车换电标准化发展》的主题演讲,他从以下三方面表示:
一、换电技术发展现状
二、换电设施标准化工作概况
三、换电标准化发展建议
一、换电技术发展现状
随着自动化技术的不断进步,目前已经进入了商业化推广的阶段。相比传统充电,具有缩短充电时间、延长节能寿命、降低用户成本、提高运营效率的优势。
据中国充电联盟统计数据,截止2023年11月,我国换电站3394座,增长快速。主要分布在浙江、广东、江苏等省。电池更换的核心硬件技术包含了锁止技术、定位技术、融合存储技术、液冷连接技术、电连接技术;其中核心软件技术,包括了数据监控技术、站内温控技术、智能换电站技术、充电控制技术、换电控制技术。兼容问题、互换性共享问题也是业界的难题,数据开放的互联互通、数据有效传递也需要上下游协调。
从更换方式来说,后背式换电是针对重卡的所需的动力电池系统体积大、自重大的特点而创新性设计出这种后背式车载电池系统总成,得到了实际应用的验证,也是正在制定的汽车行业商用车互换性标准采用的技术路线。其中一些关键技术仍持续改进,包括电池及其框架一体化优化设计,以求降低其重量减少对有效载荷的影响,换电接口和机构的兼容性设计,机器人自动化更换电池系统优化,以及不断提高换电过程的自动化、准确度和效率等。
底盘式换电采用卡扣锁止技术,动力电池组锁止在重卡底盘上,重心底,侧向稳定形成好,不占用货箱。40s极速换电,一站多用,可以同时满足多种车型换电需求,满足中低速向中高速使用场景延伸要求,技术仍需持续改进底换电池离地间隙以提升复杂场景适应性,改进车身匹配安装通用性以推进标准化开发。
换电站电网互动的模式也正在探索阶段,换电站可以基于站内已有的电池进行错峰充电,削峰填谷,同时利用谷时电价,降低充电成本,当接受到电网调度指令时,能够以极高的可靠性实现秒级乃至百毫秒级响应。
从换电产业发展来看,2020年工信部、能源总局发起支持发展换电模式并确定在宜宾、唐山、包头为换电重卡试点城市,得到了快速发展。经过三年探索,以车企、电池银行、换电运营商等构成的重卡换电产业生态雏形已经形成,但是目前仍存在着诸多需要协同解决的问题。一方面行业标准仍需完善,影响车-电-站之间的接口互换,换电机构、换电场站兼容,车-电分离的法规不健全,电池资产相对独立管理、流通还存在技术障碍;车载系统自重大明显影响有效载荷从而影响客户的选择等等。中电联、汽标委以及相关部委在努力推进制定有针对性的标准法规来解决这些问题。随着换电模式应用试点工作推进,也有助于及时精准的找出问题方法,然后扩大范围推广。
二、换电设施标准化工作概况
能源行业标委会2010年7月成立之后,先后成立了7个标准化工作组,2018年12月成立了换电标准化工作组,推动换电设施标准化工作。目前建立了相对比较完善的换电设施标准体系,主要涉及到电能补给-电池更换、换电站及服务网络、建设与运行三个方向。涉及动力电池箱、换电系统与设备、充电设备、计量、服务网络等11个专业领域标准。目前规划标准53项,其中规划国家标准16项、行业标准22项、团队标准15项。
从换电设施和体系来看,电池从电能补给-电池更换方向,包括动力电池箱、换电系统与设备、充电设备、换电接口4个专业。该部分的标准主要关注于换电系统与设备的基本参数、功能要求、性能指标、检测试验及接口通信等。
换电站及服务网络主要包括换电站、服务网络两个专业,该部分主要促进了电动汽车智能充换电服务的创新和进步,规范化充换电运营监控系统及服务网络,同时带动了充换电设施、充换电站及车载终端等关联产业的发展,从而推动整个充换电设施、运营监控系统的建设和运营。
建设运营方面主要包括计量、电能质量、与电网互动、运行管理、施工验收5个专业。该部分专业构成了一整套充换电建设规范,对充换电站的功能、技术、安全、选址、布局、建设、验收、运行等方面进行明确和细化。
在换电国际化方向也取得了一定成绩,成立了IEC TC69 WG13电池更换工作组,并且2016年率先在换电标准取得了电动汽车国际标准零的突破。
这是对换电标准的成果总结,主要推动了换电设施标准体系形成,促进换电站建设规范,换电车辆兼容性逐步提升,换电服务市场逐步拓展。
三、换电标准化发展建议
未来换电标准化发展趋势:
1、针对新技术、新模式、新业态,及时制定和完善相关标准,推动换电产业健康发展。
2、利用物联网、大数据、人工智能等技术提升换电站智能化水平,提高换电服务效率。
3、推动换电车辆在电池技术、车身结构、充电接口等方面的技术创新,提高换电车辆性能。
4、拓展换电服务市场,推动换电模式在公共交通、物流、租赁等领域的应用,提高换电服务的普及率。
电动汽车换电标准化发展的三个建议:
1、加强政策引导与支持力度。
(1)制定换电产业支持政策
(2)加大财政补贴力度
(3)建立充换电标准推广机制
2、完善换电标准体系与规范。
(1)完善换电基础设施标准
(2)完善换电服务规范
(3)完善换电车辆标准
3、促进产业链协同创新发展。
(1)加强产业链上下游合作。推动电池制造商、汽车制造商、换电运营商等产业链上下游企业之间的合作,共同推动换电产业发展。
(2)建立产业协同创新平台。促进产业链上下游企业之间的信息共享、技术创新和产业升级。
(3)加强国际合作与交流。积极参与国际换电产业合作与交流。
充电设施标委会下期的重点工作,给大家汇报一下。
1、进一步完善换电标准体系,加快推进《电动汽车电池更换站通用技术要求》等国家标准修制定,关注共享换电、重卡换电等新模式下的标准需求,着重解决换电互换性要求和安全标准。
2、推动充换电行业在跨行业的应用。加强加油(气)站配套建设公共快充和换电设施或一体式综合能源服务站的安全标准建设,协助交通、石油石化行业制定高速公路、加油(气)站等场地充换电基础设施建设标准。
3、加快标准国际化助力国内中充换电设施出口。加强对全球充换电设施市场准入技术法规的研究,编制《电动汽车充换电设施出口技术法规、标准及合格评定指南》,助力我国电动汽车和充换电设施顺利出海,拓展全球市场。