打破續(xù)航魔咒 電池更換技術(shù)助飛新能源汽車

　　這套電池組將作為“移動電源世界”展覽的一部分，強調(diào)電池的可更換性以及智能的能源管理。除了便攜式可更換電池組，本田還將推出電池交換機(jī)概念，這也意味著移動電源將是能夠存儲和充電的。本田的兩款最新概念車Urban EV和Sport EV也將配備智能電源管理系統(tǒng)，出展的電動汽車將如何拓寬對于“移動電源世界”的定義，十分值得期待。

　　當(dāng)前電動汽車電池面臨的挑戰(zhàn)：

　　眾所周知，電動汽車因為零排放，噪音小，使用成本低等近年來被得到大力推廣，歐洲等汽車制造大國已經(jīng)把新能源汽車列為未來的發(fā)展目標(biāo)，燃油車已經(jīng)列進(jìn)禁售時間表。在我國，新能源汽車已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略發(fā)展的高度，除了大力的鼓勵新能源汽車的發(fā)展，投入大量資金，我國還把電動汽車的研發(fā)歸為“十五”期間的重點科研項目。由此可見，各國政府和汽車廠商對新能源市場的重視和期望。

　　盡管如此，新能源汽車市場依然存在普及率低，銷量小以及使用對象單一的問題，這主要是由于電動汽車的核心電池技術(shù)難以突破造成的。致命的缺陷導(dǎo)致電動汽車出現(xiàn)以下幾個短板。第一，行駛里程短是新能源汽車的一大要害。目前，最先進(jìn)的鋰離子蓄電池，“能量比”只有汽油的1/50。一般而言，50升汽油可以驅(qū)動小型轎車行駛600公里，而電動車一次充電續(xù)航600公里，所需的電池組重量則有一兩噸，并且工作時產(chǎn)生大量高溫。目前的電動車充滿一次電的行駛里程一般在150公里左右，最大行駛里程也只有250公里，相比傳統(tǒng)汽車有較大差距。所以目前來說，行駛里程短是很多人不愿意使用新能源汽車的一大原因。

　　第二，充電時間長。電動車充電方法一般有專業(yè)充電站快速充電和民用電充電兩種模式。專業(yè)充電站充滿電池的80%電量大概需要15-20分鐘，利用民用電充電則需要8個小時才能將電池充滿。而傳統(tǒng)汽車加滿一箱汽油只需要3-5分鐘。

　　第三，蓄電池維護(hù)保養(yǎng)費用高。由于蓄電池的每一次充放電都會有損耗，所以需要對蓄電池經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，蓄電池到一定使用壽命后還需要更換新電池。這就無形中增加了電動車的使用成本。

　　以上三個缺點嚴(yán)重制約了電動汽車的發(fā)展和普及，形成了電動汽車目前“上熱下冷”(即政府熱情高，民眾反應(yīng)冷淡)的尷尬局面?？磥韺ふ乙粭l適合于電動汽車自身特點的發(fā)展之路已經(jīng)變得尤為必要，其核心問題就是要增加電池續(xù)航里程和降低成本。但是，利用目前的技術(shù)手段，電池難題還難以實現(xiàn)突破，這時候，更換電池技術(shù)就成了彌補軟肋的一個不錯辦法。

　　電池更換技術(shù)補電動汽車短板

　　電池更換技術(shù)是指利用一套專業(yè)的電池更換設(shè)備，將已耗盡電量的空電池從電動車上拆卸下來，再將一塊已充滿電的電池?fù)Q裝到汽車上。該技術(shù)于2009年5月在日本橫濱率先研制成功，它的成功對加速電動汽車大規(guī)模投入商業(yè)運行具有里程碑的意義。該系統(tǒng)由安裝在自動軌道系統(tǒng)上的兩個電池升降自控設(shè)備共同工作。電池升降自控設(shè)備的設(shè)計廣泛適用于各種型號和尺寸的電池，便于各種不同型號的電動汽車通用。這套系統(tǒng)更換電池的全過程總共耗時一分鐘左右，全套動作連貫流暢且自動完成，比傳統(tǒng)汽車加滿一箱汽油更快。給電動汽車駕駛者提供了更加清潔、更加方便、快捷的體驗。

　　電池更換技術(shù)主要具有以下幾個優(yōu)點。一是更換電池速度快。一般電動汽車在專業(yè)充電站充一次電需要15-20分鐘，在家中民用電充電則需要8-10小時，充電時間過長使得電動汽車在使用過程中缺乏便捷性。電池更換技術(shù)的運用很好的解決了這個問題，更換一次電池比傳統(tǒng)汽車加滿一箱汽油的速度還要快，只需要1-2分鐘，極大的方便了電動汽車的使用者，解決了充電問題給使用者帶來的煩惱。

　　二是電動車?yán)m(xù)航距離得以極大的增加。一般電動車充滿一次電的續(xù)航距離在100-250公里。由于續(xù)航距離有限，使得電動汽車的使用范圍受到了極大的限制，不能像傳統(tǒng)汽車一樣長途奔襲。電池更換站的出現(xiàn)也很好地彌補這個缺點。除此之外，電池更換技術(shù)的推廣還大大地節(jié)約了電動汽車 的使用成本，也有利于廢舊電池的回收利用，防止對環(huán)境的二次污染。

　　我國電池更換技術(shù)發(fā)展如何?

　　我國作為新能源汽車的大國，已經(jīng)超越美國成為全球最大的新能源車國家，那么當(dāng)前我國的電池更換技術(shù)最新進(jìn)展如何呢?在今年的11月3日，北汽提出的“擎天柱計劃”，到2022年預(yù)計將投資100億元人民幣，在全國范圍內(nèi)建成3000座光儲換電站，累計投放換電車輛50萬臺，梯次儲能電池利用超過5Gwh。該計劃通過換電和電池再利用技術(shù)，將新能源汽車、動力電池、換電站、光伏發(fā)電進(jìn)行深度融合，構(gòu)建集約、智慧、便捷的綠色出行生態(tài)，實現(xiàn)新能源汽車全生命周期能源資源高效利用。

　　早在2016年，北汽新能源、奧動新能源與上海電巴就從北京開始，向全國開展換電的運營和投資建設(shè)。截至目前，北汽新能源在北京、廈門、蘭州三市已投放超過3000輛換電車輛。該計劃的發(fā)布，標(biāo)志著以北汽新能源為代表的換電模式已步入到“2.0時代”——換電站升級為“換電+儲能+光伏”的智能微網(wǎng)系統(tǒng)，而由退役電池回收組成的儲能設(shè)備，則可利用光伏發(fā)電、國家電網(wǎng)峰谷電等，為車輛動力電池供電。

　　小結(jié)：

　　電動汽車的電池更換技術(shù)彌補了電動汽車天生的缺陷，給電動汽車的發(fā)展帶來無限空間，也給未來的能源供給模式帶來新的突破?？梢灶A(yù)見，汽車產(chǎn)業(yè)的未來是電動汽車，而電動汽車的未來是電池技術(shù)。電池技術(shù)的不斷突破，已經(jīng)不僅僅是誰能贏得未來市場的問題，而且還是關(guān)系到國家甚至全球未來戰(zhàn)略發(fā)展及保衛(wèi)能源安全的問題。