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電卡專訪|中電聯劉永東:國家標準如何走在換電行業的前面?

曾經處於邊緣地帶的換電模式,近兩年風頭無兩。各方勢力群雄逐鹿,市場熱度居高不下,資本也頗為青睞。

即便如此,換電模式的發展仍然面臨國家標準的缺失問題,如何邁過這道坎成為全行業共同的“心病”。

電卡專訪|中電聯劉永東:國家標準如何走在換電行業的前面?

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國家標準為何要先行?

眾所周知,電動汽車換電模式透過換電站集合電池充電、物流、調配、換電服務於一體,其中涉及到電池企業、運營企業、整車企業等相關的各方。

當前,相比於傳導充電採用統一的充電介面,換電模式則是各自為戰。

這是因為不同車型採用的電池、電池模組不同,甚至同一車企的不同車型的電池標準、介面等都沒有實現統一。這就使得現有換電站大多是車企針對自家產品而建,或是換電站運營方僅與某些車型達成換電協議,無法覆蓋市場上的所有車型。

以最為重要的電池技術為例。換電汽車想要實現大規模發展,統一電池標準是一道“必解之題”。但因為電池技術過於複雜,要想實現這一目標並非易事。

比如,不管是充電還是放電,只要對外通路一直導通,鋰電池的化學反應就會一致延續。此時就需要控制器來進行管理。而不同的電池需要匹配不同的控制器,這都是各家廠商的獨門技術,協調統一比較困難。

另外,不同的車型會涉及到電池容量差異、電壓平臺差異、電力及散熱介面差異、通訊協議差異等。電池廠商也有各自不同的產品,如圓柱、軟包、方形電池、刀片電池等,且每個企業的技術水平、產品迭代速度等也會存在差異,涉及到的利益衝突很難在短時間內做到平衡。

正因如此,換電行業統一,尤其是換電站的國家標準一直都沒有出臺。

但即便困難重重,行業還是要迎難而上。因為只有標準統一了,換電站的建設才能大規模鋪展開,換電車輛的推廣也不再面臨“無電可換”的局面。

因為城市土地資源有限,建設換電站投入資本也較高,只有對換電站建設進行標準化統一,才能形成規模化建設,換電汽車產業化效應也會顯現,進而推動我國新能源汽車產業的高質量發展。

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換電安全標準之外,其他標準的普適性為何不強?

其實,國家早已認識到了換電模式發展過程中國家標準的重要性。

2021年4月,由工信部提出、全國汽車標準化技術委員會歸口的 GB/T40032-2021《電動汽車換電安全要求》推薦性國家標準由國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會批准釋出,於2021年11月1日起開始實施。《電動汽車換電安全要求》分別規定了5000次(卡扣式)和1500次(螺栓式)的最低換電次數要求,以確保使用者在車輛設計使用壽命內換電時的機械安全。在高壓安全方面,標準明確要求換電系統的直流電路絕緣電阻應大於100Ω/V,交流電路絕緣電阻應大於500Ω/V。

該標準的出臺,意味著統一標準後的換電服務將會更加規範與安全。但其涉及的主要是安全問題,其他的標準目前尚未出臺。行業協會與地方政府也一直在為此而積極努力。

近日,第二屆電動汽車充電設施技術創新大會期間,電卡觀察採訪了中國電力企業聯合會副秘書長兼中電聯標準化管理中心主任劉永東,他表示,這是行業第二次探索換電模式,早在2011年,中電聯就專門成立了換電標準化工作組,集中力量解決電動汽車換電的標準體系建設問題,包括術語、基礎、產品執行與服務。

事實上從2012年開始,中電聯就開始制定了換電電池箱標準、介面標準、換電站運營規範等一系列國家標準、行業標準等。比如,2016年開始執行的《電動汽車快速更換電池箱通用要求》,適用於採用底部換電、側向換電和端部換電等換電模式的電池箱。

但現實的問題是,這些標準並未發揮應有的作用。究其原因,劉永東認為,最核心的問題是這些標準的關鍵指標偏宏觀,操作性不能具體達標,約束力並沒有達到大家希望的要求。

同樣的,地方層面的換電標準也存在一些侷限性。2022年以來,《江蘇省純電動重型卡車換電電池包系統技術規範》透過評審,《交通基礎設施施工裝置的充換電技術標準》在成都發布,《電動中重卡共享換電站建設及換電車輛技術規範》地方標準透過審定。

地方標準的出臺確實有利於行業發展。但同時要關注與行業標準和國家標準的協同統一,避免把地方產業鏈帶偏。

電卡觀察認為,在換電重卡方面,地方出臺相關標準雖說可以促進換電重卡的發展,但實際上其標準徵求意見的覆蓋範圍較小,技術先進性和可行性存在侷限性,可能會對後期國標或行業標準的出臺帶來一定的副作用。

可見,現有標準要麼地域性太過明顯,要麼就是操作性和約束力不達標,亟需國家標準來“掌舵”。

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中國電力企業聯合會副秘書長兼中電聯標準化管理中心主任劉永東

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換電行業國家標準建設的關鍵在哪裡?

劉永東表示,換電國家標準的出臺關鍵是要解決互換性的問題,包括鎖止機構、對接位置、安全標準等。

這就需要不同的兩個換電系統可以進行互換使用並不影響質保,需要電池企業、車企、運營商、投資方等換電主體,在市場協同的情況下,在關鍵性的尺寸、介面協議等方面達成一致。

其實,換電模式標準化之路上的最大難題是需要儘量保全現有執行車輛和換電站的投入,這就涉及到切換成本和利益問題。

因為各企業都有自己重金投入的技術路線和研發成果,如果在標準上妥協了必然需要重新投入研發,帶來成本的增加和市場節奏的減緩。

換句話說,換電標準不是編制出來的,而是各方主體在平衡利益之後妥協、達成一致的共識而制定出來的。

此外,安全監控方面,包括電池安全監控和預警,包括協議、標準、尺寸、到終端的資料交換、電網互通等問題;共享換電方面,解決車和站之間的協同問題,重點關注電池擺放位置的標準化、鎖止機構和解鎖位的標準化、抓解鎖和緊固方式的標準化,以及資訊的標準化。

相對來說,重卡領域實現換電比較容易。在此方面,中國重卡換電聯盟重點支援宜賓市以互聯互通換電服務網路為目標,進行了多技術路線探索,在換電聯結器標準化方案和換電機構互換性標準化方面已取得不錯的成績。

可喜的是介面、通訊協議等關鍵領域的國家標準開始啟動修訂立項,國家和行業已經開始行動,換電模式的國家標準出臺也指日可待。