2020年1月10-12日,中國電動汽車百人會第六屆年度論壇在北京釣魚臺國賓館正式召開。本次論壇以“把握形勢聚焦轉(zhuǎn)型 引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題,繼續(xù)秉持“傳遞權(quán)威信息、廣泛展開討論、促進(jìn)溝通合作”的目標(biāo),試圖幫助業(yè)界人士梳理分析產(chǎn)業(yè)形勢,探討及回應(yīng)產(chǎn)業(yè)關(guān)切的問題,尋找今后3-5年產(chǎn)業(yè)調(diào)整的方向及路徑。
在10日下午的電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施論壇上,北京新能源汽車股份有限公司工程研究院常務(wù)副院長李玉軍提出,車電分離,要做價值重構(gòu),不能像以前僅僅是一個換電站,而應(yīng)該是一個能源符合的綜合體。
李玉軍還表示車要做V2G也得儲能,如果做成儲能就可以為電動車的V2G提供一個載體,包括電池的梯次利用。
以下為嘉賓精彩實錄,未經(jīng)本人審閱,有刪改。
下面跟各位匯報一下北汽新能源過去在換電領(lǐng)域做的一些實踐和思考。大概分四個方面:
換電經(jīng)歷了幾波,這是第一波,當(dāng)時有各類企業(yè)都在探討,Batter Place曾經(jīng)融資到7.5億美金的市場規(guī)模,后來因經(jīng)營的問題沒有走下去,包括特斯拉也發(fā)布了90秒換電的技術(shù)路線,還有像國家電網(wǎng)在2012、2013年也在探索換電這條路,但是實際上現(xiàn)在我們總結(jié)還是有一些制約的因素,導(dǎo)致沒有持續(xù)下去,比如第一個電池的壽命,這里有能量密度,還有技術(shù)水平等等,那個時候電動車?yán)m(xù)航里程也就是150公里左右,現(xiàn)在做的換電已經(jīng)翻到了300,甚至400,有可能到500公里。另外就是換電設(shè)施,Batter place為代表的成本太高,用戶規(guī)模比較小,網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)很難形成。
技術(shù)變化發(fā)生了什么?第一,續(xù)航里程,比如早期的EV150就150公里,現(xiàn)在已經(jīng)到了300公里,去年上市的新車有的已經(jīng)超過了650公里,這是一個最大的變化。另外一個循環(huán)壽命,還有電池的價格,我覺得這里還是比較明顯的,2013年在大概4000塊錢,至少2020年能達(dá)到800塊錢,這是一個新的摩爾定律。保有量也是在節(jié)節(jié)攀升,所有這些技術(shù)、規(guī)模、市場的變化也促成了一種新的模式誕生,包括它存在的價值和意義。
這是第二波,各種技術(shù)路線百花齊放,大家都看好或者覺得這是一個希望,做換電,像像北汽跟蔚來的底盤換電,還有力帆分箱換電等等。政策也有一些消息,比如工信部在《2021—2035年產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》里面明確將換電作為一種基礎(chǔ)設(shè)施,是一種能源補(bǔ)給的方法,發(fā)改委、北京市,現(xiàn)在北京市的出租車實際上是在逐年換成換電的,等等這些利好的政策也在推行。換電能給我們帶來什么、能解決什么。先看看慢充,第一個問題是時間長,第二個是占地面積也很大,剛才闕總也講了效果,實際上也是制約了盈利的重要因素,與此同時,快充對電池壽命的影響還是很大的,尤其是運(yùn)營車輛,如果做到5年50萬公里或者6年60萬公里是非常難的,另外充電安全。我這里拿了2019年的一個數(shù)據(jù),在發(fā)生熱失控的比例中75%是在充電環(huán)節(jié),因此我們覺得換電應(yīng)該是破解這些難題的其中一條技術(shù)路線。
接下來跟大家匯報一下北汽新能源過去差不多10年,一直在做換電,第一個Saab93,那個是Batter Place的方案,我們也做了評估,那個時候大概是120公里,里程比較短,與此同時我們也開發(fā)了自己的錯齒機(jī)構(gòu),大概在2010年。在2015年推出了EU220,這個是面向產(chǎn)業(yè)化的,這里列了換電的安全、換電的時間,我們也在研究功能安全、信息安全以及架構(gòu)的搭建,同時小批量示范的時候我們也推出了EU260,廈門、北京有一些。在這里我們重點研究了智能充電,研究了電池安全的預(yù)防、預(yù)測的技術(shù)。EU300是2018年推出的,在廣州、蘭州、北京以及各個地方有相應(yīng)的培育。我們大概經(jīng)歷了近10年的產(chǎn)品迭代,我們從換電的機(jī)構(gòu),連接插件,到車型、到運(yùn)營網(wǎng)絡(luò),實際上一代一代經(jīng)歷了大概四代。
2017年推出來“擎天柱計劃”,我們有一個遠(yuǎn)大的夢想,但是這里也有一些指標(biāo),比如100億、1000個服務(wù)城市、3000多個站,到2020年,現(xiàn)在還沒到2020年,我們做了一部分,提出了一些,但是我們感覺2020年會提速,市場推廣的速度會有很大的提升。我們?yōu)槭裁匆觥扒嫣熘?,最核心的是我們要通過車和換電站將能源的各個節(jié)點連在一起,我們所謂的能源物聯(lián)網(wǎng),通過換電站鏈接在一起。有11個城市,現(xiàn)在已經(jīng)到了1.6萬輛,還有160座城,3.3億公里,單車最長的到70萬公里,這個在可靠性、經(jīng)濟(jì)性方面,我們通過這11個城市得到了有效的驗證。
因為我是研究院出來的,接下來跟各位匯報一下我們覺得現(xiàn)在換電的核心的東西,目前北汽有授權(quán)專利是232項,發(fā)明專利32項,國家起草發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)6項,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項。今年也拿到了“中國汽車工業(yè)科技”二等獎,當(dāng)時也是梳理了一些,但是隨著這半年的進(jìn)步又增加了一些換電的技術(shù),從左到右,我們也是一個技術(shù)的沿革,第一代要研究換電的可靠性,我以前跟很多專家交流的時候,專家就講這個換電可靠嗎?以前的大巴是不是一轉(zhuǎn)彎掉電了等等。所以第一個事是要快速、要可靠,接下來就是電池的壽命的管理,或者智能充電,這個是保證了運(yùn)營車輛換電經(jīng)濟(jì)模型是否能夠成立的最關(guān)鍵的東西,后面我們有一個統(tǒng)計數(shù)據(jù),可以跟大家報告一下,通過換電,通過慢充代替快充,有效地延長了電池的壽命,目前看,從廈門的數(shù)據(jù)來看,30-40%還是很容易做到的。
接下來是基于大數(shù)據(jù)分析的數(shù)字孿生,這個是恰恰在換電站能夠很有效地做的,我們的目標(biāo)是這個換電站的某一個充電機(jī)在早上8點和晚上5點的充電策略是不一樣的,我們的目標(biāo)是SOH90和SOH80的電池包充電的策略也是不一樣的,通過這個技術(shù)來提高電池的使用壽命。還有一個就是換電的技術(shù)路線,制約換電普及的最大問題就是標(biāo)準(zhǔn)化問題,探索如何做標(biāo)準(zhǔn)化。
這是目前北汽新能源換電的整個地盤換電的最重要的思路,我們總結(jié)叫多約束、柔性系統(tǒng),實際上它就有點向動力總成一樣,不要把它做成剛性的,通過動力總成的思路解決電池包跟車箱連接的問題,左右各8個連接點,實際上是16點超約束的系統(tǒng),通過柔性系統(tǒng)也解決了電池包使用過程中、制造過程中的差異,保障了它的簡單、可靠。這是我們在電池壽命或者是在經(jīng)濟(jì)性研究的幾個方面:
1.電芯,我們提出“三低一高”,低溫的充電性能、充電的倍率、能量密度,我可以降低,但是我要的是一個很高的循環(huán)壽命,來降低單次或者單位里程上的電池成本;
2.五維智能充電模型,這個模型就是通過時間、電壓、SOV等等各個參數(shù)來做到智能的充電;
3.換電的運(yùn)營,電池的一致性管理、主被動的均衡、電池的調(diào)度等等,提高電池的使用壽命。
右圖是廈門出租車大數(shù)據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù),是EU220那款車,它的循環(huán)SOH,充電跟換電的比較有大概30%左右的提高。
數(shù)字孿生,這個主要是以安全為目的,就是常規(guī)的檢測方法實際上很難檢測到電池包的小概率的問題,比如充電等等,通過數(shù)字孿生建立云模型,提高電池的預(yù)測能力,目前我們用的是幾個參數(shù),一個是電壓、溫度、絕緣、內(nèi)阻、容量域的穩(wěn)定性算法等等,來建立每一個電池包的數(shù)字模型,通過運(yùn)營過程中數(shù)據(jù)的迭代和自學(xué)習(xí)來提高電池安全的預(yù)測。與此同時,實際上SOH也是很重要的指標(biāo),它的精度好壞決定了我的充電策略。
基于運(yùn)營效率的換電技術(shù)。右圖是某一個城市整個6年周期內(nèi)運(yùn)營的成本構(gòu)成分析,我們可以肯定構(gòu)成中,電費(fèi)大概占了40%多,電池跟換電站也占了將近35%,還有人工成本也很高,基于這三個柱子,我們?nèi)绾伟阉氯ィ课覀兙脱芯苛艘幌逻@邊的五個技術(shù)。無人值守這個技術(shù)能夠用的話,在人工成本上會有大大降低。電池主要是通過液冷智能充電、人車協(xié)同來提高電池的壽命,這樣的話把電池的成本,包括換電站也要降下去。五維安全是最基本的,要做換電站,安全是我們的底線。
這是我們的愿景、我們的想法,我們想做標(biāo)準(zhǔn)化。我現(xiàn)在的想法就是做50度的電池包,有可能是A級車到B級車,350公里到420公里都行,不同的車用不同的過渡支架來實現(xiàn)車的個性或者差別性的問題,當(dāng)然這個需要大家一起努力,我們從技術(shù)層面上先拋出來。
商業(yè)模式。北汽新能源過去這幾年一直在探索,但是這里我們定義的思路就是這樣的,第一階段客戶就是出租車、網(wǎng)約車,這個客戶的幾個畫像特點是什么?里程長、頻率高,能夠保障網(wǎng)絡(luò)的使用效率,接下來再去做物流車或者對私,這是我們的總體思路。
大家都在提車電分離,是不是能做成?我們也在探索,尤其補(bǔ)貼退坡以后,電車和油車的價差怎么補(bǔ)充?電車應(yīng)該低于油車,同樣級別車的情況下。但是電池成本誰來承擔(dān)?這也是很重要的,我們的思路就是要重構(gòu)價值鏈,就是要把電池放在第一次用戶使用的鏈接中。剛剛跟各位專家匯報的,我們現(xiàn)在研究的電池延長壽命、梯次利用,最核心的就是通過延長它的使用壽命做價值的重構(gòu),如果僅僅是原來的1500次循環(huán)、1200次循環(huán)沒法重構(gòu),在車上已經(jīng)用完了,怎么重構(gòu)?車電分離之后做車跟電池包的雙壽命管理,延長電池的壽命,在第二階段、第三階段、梯次的時候來重后它的價值。
這個在研究,包括換電服務(wù)商。換電里有四方利益,這四方哪一方不賺錢這個產(chǎn)業(yè)就很難往下維持。第一是電池,如果真正做車電分離,電池誰來擁有?怎么保障?另外,電池還有一個最大的特點,隨著使用,殘值的狀態(tài)是在變的,不像一個車,怎么估?另外一個運(yùn)營方,還有車輛的運(yùn)營方,最后是車輛持有方等等,怎么把這四方做重構(gòu),最核心的問題,車電分離我個人認(rèn)為是電池租賃方不賺錢,如果讓它賺錢,其他的就好弄了。
跟各位專家匯報一下,我們的1.0是2017年推出來,2020年我們會繼續(xù)踐行“擎天柱”2.0,我們要做一個升級版,因為現(xiàn)在我們有主體,我們有一個“藍(lán)谷智慧能源”,有一個主體來踐行2.0的方案,要繼續(xù)往下走。這是藍(lán)谷能源的價值,每塊價值最大,讓每位用戶暢行無憂,重點是把“擎天柱”2.0做透。
過去做了這么多年,今天大家都在,我也提幾點建議:1.技術(shù)產(chǎn)品方面,我們覺得要做車電分離,要做價值重構(gòu),不能像以前僅僅是一個換電站,它應(yīng)該是一個能源符合的綜合體,車要做V2G也得儲能,如果做成儲能就可以為電動車的V2G提供一個載體,包括電池的梯次利用。因為換電站本來就是用電大戶,把梯次下來的電池放在旁邊做儲能,是不是也能實現(xiàn)?這樣節(jié)省人員的運(yùn)營成本、節(jié)省了場地的成本、節(jié)省了電源部分的成本,作為一個能源綜合體有可能實現(xiàn)電源價值的最大化。
2.這是我們的奮斗目標(biāo),電池一定要標(biāo)準(zhǔn)化,哪怕就搞兩個,一個50度電,一個60度電,大家一起來努力,應(yīng)該有可能解決這個問題。現(xiàn)在各家路線都不一樣,通用性、互換性很難,是不是能夠通過標(biāo)準(zhǔn)方面來測算或者探索這方面的內(nèi)容。
3.產(chǎn)業(yè)方面,車電分離之后,最核心的東西就是電池運(yùn)營商不賺錢,如何挖掘和培育電池運(yùn)營這個產(chǎn)業(yè),大家把它做起來,車電分離就能達(dá)到。另外就是上一次辛部長做換電調(diào)研的時候,很多都在提車電分離,不能沒有電池,賣車賣不了,怎么做到車電分離?這些細(xì)則也需要探討。另外一個實際上現(xiàn)在充電,充電是有補(bǔ)貼的,換電實際上也是一種能源補(bǔ)給設(shè)施,目前還沒有,我相信各位專家也在一起努力,把換電也能納入到補(bǔ)給的措施里面。
我的匯報完了,謝謝大家。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:鄧婭
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