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电动汽车导轨式电池快速更换结构设计

发布时间:2021-10-15 21:56:02

1、车企为什么不去深度研究发展换电模式?

运营成本太高。根据氢云链,新能源电动汽车通过能量交换提高效率,制约其推广的最终原因是成本问题。此前,伟莱用户发展副总裁朱江对伟莱的电汇成本回应称:“根据目前免费电汇实际运行数据统计,目前,免费换电将使公司运营成本每天增加5万元左右”!


在传统的商业模式中,汽车制造企业由于其强大的资源整合能力而成为最具实力的企业。不过,在国家电网LED换电模式下,电池占整车价格的30%-40%已被抢走。汽车企业不仅失去了电池销售带来的附加值,而且无法从后续的换电服务收入中受益。在国家电网安全和标准不明确的情况下,他们自然不愿与电池系统合作。

当然,除了运营成本外,如果你想确保只有在车辆来换电时才能更换电池,那么你需要在发电站至少有1:1的电池储备。也就是说,当你出售一辆车时,制造商需要同时备份一个电池组,而额外的备用动力电池对制造商来说成本更高。当然,电力交换方式除了成本问题没有得到全面推广,比如动力电池质量保证、电池老化和国际统一的换电标准等问题,都是制约换电模式推广的客观原因。


氢云链认为,虽然新能源汽车处于高速发展态势,但总体来看,国内基础设施仍不完善。虽然电力交换业务在帮助新能源汽车方面有着巨大的作用,但如果电力交换电动汽车的市场需求不足,所以闲置的发电站是对资源的巨大浪费所以从目前的国情来看,短期内很难实现。

2、现在的电动汽车,为什么不使用换电池模式呢?

出差在外的擎哥现在正坐在机场,靠着候机大厅的墙壁坐在墙角,只因为这里有一个插头能供我的电脑和手机充电,对于一个和电子设备天天打交道的人,我已经不止一次怀念起过去手机电脑能换电池的日子,机器里用着一块电池不说、包里还放着一块满电的、万能充上还冲着一块备用电池,只要不是去丛林沙漠之类的地方,我的手机永远不会担心断电问题,想必有这个烦恼的人不在少数,不然“电量恐惧症”也不会在近几年来频频被搬上台面。

当然,现在的“电量恐惧症”已不止适用于电子产品,也蔓延到了很多新能源车主心里,擎哥也开过一段时间纯电动车,几乎电池电量下到百分之五十,心里就开始打鼓,生怕被撂在半路,总琢磨着要去哪充个电,平添了许多心理压力。

我曾经以为“换电”将会是新能源车最好的发展途径,业内关于换电模式的探讨和尝试也从未间断,但看看Better Place在中国市场深耕三年最终铩羽而归宣告破产,以及特斯拉在全球探索两年之后正式宣布放弃换电业务,当然还有这两天蔚来汽车上市会上所发布的换电模式,在这些电动大咖们“几进几出”的尝试里,究竟换电的背后有哪些优势和阻碍?

关于换电模式的优势擎哥认为主要有四点,首先应该是良好的用户体验、在换电模式体系里,所有的电池损耗及安全风险,都由换电厂承担,用户在这方面无成本,完全不用操心。

其次是节约时间,比起传统充电桩快则一两个小时、满则一晚上的充电时间,换个电池,几分钟就搞定,立马上路,不比加油更费劲。

第三是更适合国内人口密度大、车位不够的情况,目前充电车位被燃油车侵占的现象不在少数,在谴责燃油车主的同时客观的来讲,也是由于停车难问题始终无法解决。

最后一点,也是消费者最容易忽视的一点——换电模式会对电池进行统一的维护管理;每换、冲一次,都在对电池做一次保养,这一点可以有效延长电池的使用寿命,要知道纯电动汽车的电池是全车最重要的零部件之一,它的成本几乎要占整车成本的一半,换电和充电模式下的电池寿命在3-5年后就能有所区别。

而基于以上、阻碍换电模式发展的几座大山也浮出水面,首先是我们最关心的安全问题,电池本身与车辆的连接非常复杂,每块电池上的每个信号控制都需要连接,在换电模式实现的过程中,每次更换电池,综合连接复杂性可想而知,这对产品前期设计精度和强度,以及后期操作的技术都提出了极高的要求,加上国内路况堪忧,在车辆颠簸的过程中,车身本身会发生一定的形变,这时候对电池连接的匹配度和强度考验更大。

第二是关于电池布局的问题,目前纯电动车的电池设计位置主要有放置在车辆前后舱和底盘平铺两种,前者存在一定的碰撞安全隐患,因此后者越来越成为主流,也就是类似特斯拉Model S和腾势的设计方式,电池包被包裹平铺在底盘中央位置,一方面有利于整车重量均匀分布,一方面有利于碰撞安全性,但电池组包裹在底盘中央,势必带来更换的复杂性和难度,花费更多的时间进行更换操作过程,这样一来加上换电和排队等候的时间,很有可能还不如在充电桩“快充”来得方便。

最后也是最现实的阻碍——成本/资源问题,换电站基础设施的投资非常大,不仅仅需要换电设备的配套研发、投产、配套,更需要大量的电池筹备,这里的综合硬件成本可想而知,并且由于新能源车电池标准没有统一、无法在短时间内建立一个“综合换点站”,只能分品牌建立,想想看,一个加油站或者充电站就能搞定的事情,如果用换电模式就会出现一排换电站“北汽换电站、力帆换电站、蔚来汽车换电站、特斯拉换电站......”,是不是有一种伤神又费力的既视感。

总结:其实写到这里,擎哥对于“换电”的未来越来越担忧,但“车到山前必有路”是不变的真理,在众多车企纷纷宣布停止制造燃油车的今天,相信在不久的将来,待到新能源车型市场占有率进一步提升、国家相关标准制度的出炉,新能源车充电问题一定会有一个能让消费者满意的答案。

3、纯电动汽车通过换电池实现续航升级,有何利弊?你有必要了解一下

随着近些年纯电动汽车技术的不断提升,续航里程也不断的增加。目前很多纯电动汽车的续航里程已经达到了400公里以上,部分车型甚至已经超过了500公里。但是即便如此,动力电池依然存在充电时间较长、低温下活性降低以及不断衰减的状况,在实际使用过程中影响着人们的用车便捷性。而部分车企为了缓解这种状况,推出了换电服务。那么通过更换动力电池实现续航升级,有何利弊呢?

所谓换电,就是当车辆的电池电量即将耗尽的时候,可以去往指定地点进行更换动力电池。而更换电池相比充电来说,时间上更短,所以可以提升用车便捷性,而这点就是通过换电池实现续航升级的优点。

就目前来看,换电形式一般分为两种,分别是分别是对插式换电和端面换电。对插式换电就是靠电池和车身上的插件来进行定位,所以要求制造精度要高。对插式换电也分为两种,分别为垂直对插式换电和平行对插式换电,不过这两种换电方式对比的话,垂直对插式换电由于需要导正,换电机构相对复杂,成本更高。

另外一种换电方式则是端面换电方式,这种方式主要依靠电池和车身上的插件的结合面进行对正,由于对换电机构更加方便,所以也有部分的企业在采用。

不过需要注意的是,不论何种换电方式,目前很多都是客户自掏腰包,而并不是免费提供。加上换电站建设成本较高,所以换电价格不菲,而这对于普通车主来说难以接受。所以,通过换电池实现续航升级,优点就是速度较快,而缺点就是成本高,操作不当还可能埋下安全隐患。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

4、换电模式盘点-北汽新能源的“擎天柱”换电计划

前两天跟大家一起分享了力帆汽车和时空电动的换电模式:

力帆换电模式

时空电动换电模式

今天,来跟大家分享一下北汽新能源的电动汽车换电模式。

北汽新能源的换电模式,比力帆汽车和时空电动要来得稍晚一些,不过来势却要凶得多。2017年11月3日,北汽新能源副总经理张勇在2017年新能源汽车生态大会上,宣布了北汽新能源的换电计划-“擎天柱计划”。

“擎天柱”计划被分为三个阶段实施

第一阶段(2016年~2017年),建成换电站100座,运营车辆超过4000台;

第二阶段(2018年~2020年),建成换电站1000座,运营车辆10万台;

第三阶段(2021年~2022年),建成换电站3000座,运营车辆50万台。

现在是2019年和2020年的交界处,当前正是处于第二阶段的中间时刻,北汽新能源的“擎天柱”进行得怎么样呢?让我们一起来看看北汽新能源2019年的答卷。根据北汽新能源日前正式公布的数据,北汽新能源销量达150601辆,其中换电运营出租车数量为1.6万辆,累计建设换电站187座。在北京地区,投入运营的出租车超过4000辆,建成投运换电站90座,城区平均服务半径2.78公里。距离第二阶段结束还有1年时间,看来进度是有些赶,不过万事开头难,我们相信未来的换电市场发展,一定会更快。

换电和充电相比,具有非常明显的优势。按照惯例和相关标准,乘用车的换电时间一般为三分钟以内,与燃油车加油相当。更重要的是,换电模式使得电动汽车的车身和电池可以分离,把用户对于电池的焦虑从电动汽车上剥离出来,再专门争对电池焦虑进行解决。该模式不但延长了车辆的使用寿命,提高了电动汽车二手车的残值,更重要的是为用户打了一针强心剂,缓解了用户购买和使用电动汽车的顾虑。

北汽新能源作为车企,强项为车辆,其换电合作方为奥动新能源。奥动新能源有多年的换电站建设经验,从换电站到电池PACK,拥有成熟的换电技术解决方案。

奥动的新一代换电站,换电站 3.0,采用集装箱式结构、标准化工业制造、模块化快速拼装和全新的外观设计。占地70平方米的换电站,只需一天即可建设换成,建设完成后,一天可服务288车次,其主要参数如下:

在换电模式上,与力帆汽车和时空电动不同,北汽新能源采用的是整包换电。即将整个电池直接摘走,然后放入新的充满电的电池。这样做的好处是对车辆几乎没有任何改动,不影响车辆的各种性能。而其缺点就是,电池没有标准化,事实上北汽新能源旗下有多款新能源车型,而目前只有EU快换一款车型可以进行换电。

下面,就一起来欣赏一下北汽新能源的换电视频:

如上视频所示,北汽新能源采用了整包换电,底盘摘取的方式。因此车辆就不得不抬高,以方便车底的机械设备更换电池。如果车辆不抬高,那么就需要挖地安装,影响换电站的快速建设。所以北汽新能源换电车辆在进入换电站以前,需要先经过一段坡道。

@电车换电说,专门分享一些电动汽车,特别是电动汽车电池更换方面的信息和资料,感兴趣的读者可以关注哦!

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

5、电动汽车结构设计包括哪几方面的设计?

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6、纯电动汽车的电池坏了是不是需要换全?

电动汽车电瓶坏了一个电源。 最好是全部更换。

电动车电池是电动车上的动力来源,电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池,铅酸蓄电池成本低,性价比高。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“铅酸蓄电池”。

1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池,这是铅酸蓄电池的前身。

结构:

锂电池导电涂层

导电涂层也称为预涂层,在锂电池行业内通常指涂覆于正极集流体——铝箔表面的一层导电涂层,涂覆导电涂层的铝箔称为预涂层铝箔或简称涂层铝箔,其最早在电池中的实验可以追溯到70年代,而近几年随着新能源行业,特别是磷酸铁锂电池的发展而风生水起,成为业内炙手可热的新技术或新材料。

锂电池导电涂层性能

导电涂层在锂电池中能够有效提高极片附着力,减少粘结剂的使用量,同时对于电池的电性能也有显著提升。国外的大公司产品就不介绍了,介绍一下国内唯一一家在市场上推广,并拥有自主知识产权的产品——WX112,由中兴新旗下的上海中兴派能能源科技有限公司研发和生产,从拿到的样品看,满涂、留边、留间隙等技术要求都可以实现。

7、怎么更换电动车电池

我是无锡爱普森电动车工程师。
新的电池价格在700~800之间,旧的在200~300之间,价格还是比较合理的,最多不会差100元!


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