东风汽车积极践行换电新模式   助力新能源产业发展

左岸 车点滴 2018-03-12

       中国将新能源汽车作为国家优先发展的战略性新兴产业之一,2017年中国新能源汽车销量达到77.7万辆,持续高速增长。《中国制造2025重点领域技术路线图》提出,到2020年将初步建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密结合的新能源汽车产业体系,中国品牌新能源汽车年销量突破100万辆,市场份额达到70%以上;到2025年,形成自主可控完整的产业链,与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆。

在新能源汽车电能补给方式上,夜间慢充、应急快充和特殊车辆换电模式具有理想的商业推广前景。其中,换电模式在一些特定的使用环境,比如电动出租车、网约车领域,拥有着比较高效的运行性价比优势。与时下主流的充电模式相比,换电模式具有占地面积更小、效率提高、成本大幅降低、提升二手车的残值等优势。同时有利于电池的综合应用和管理。

目前东风、北汽、力帆等企业正在积极实践电动汽车换电模式,并且取得了不小的战绩。但纵观各家车辆的电池规格,没有统一的标准,导致投建的各大换电站的通用性较差,造成很大的资源浪费。电动汽车动力电池规格的标准化是电动汽车换电模式推广的基础和前提,也有利于动力电池的批量回收及梯次利用。

近年来,电动汽车最常见的应用场景有四类:出租车/网约车、分时租赁、公共服务用车(公交车、环保车、邮政车)、公务/企业用车。其中主要是“共享”用车。共享化是未来电动汽车普及的重要途径,对比电动汽车能量三种补充方式,换电模式,更适合共享化场景中的运营车辆。目前已经投放市场的换电模式运营车辆已经超过10万辆,品牌包括且不限于东风、北汽、力帆、众泰、蔚来等车型。全国投建的换电站数量已近1000座。在如此大的市场大环境下,动力电池规格的标准化变得更为迫切。

我们了解到,电动汽车的动力电池产品规格尺寸的整合,除QC/T 840-2010 《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》行业标准进行尝试外,一些大型企业也进行了相关的整合和试验,并制定了相关的标准。如国家电网公司,此前一直致力于蓄电池标准尺寸的统一,并于2012年颁布了企业标准Q/GDW685-2011《纯电动乘用车快换电池箱通用技术要求》和Q/GDW686-2011《纯电动客车快换电池箱通用技术要求》(下文称国网标准)。该标准详细明确了蓄电池的5种标准尺寸。见下表。

 表1 纯电动乘用车快换电池箱结构外形尺寸

序号

宽度N1(mm)

长度N2(mm)

高度N3(mm)

1

220±1

726±1

283±1

2

825±1

500±1

130±1

注:该尺寸均不包含电池箱连接器插头。

 表2  纯电动商用车快换电池箱结构外形尺寸

序号

宽度N1(mm)

长度N2(mm)

高度N3(mm)

1

828±2

764±2

328±2

2

828±2

608±2

328±2

3

828±2

452±2

328±2

注:该尺寸均不包含电池箱连接器插头。

以上述标准(国网标准)尺寸为指导,国家电网公司制定了相关标准电池箱基础设施(换电站及标准电池充电仓)的产品规范,并投入了大量资金,在北京、杭州、青岛、湖州、嘉兴等多地建设了多个换电站和标准电池充电仓,并应用于新能源汽车,初步形成了新能源汽车蓄电池能源补充的体系。现有应用该标准的企业,如众泰、东风,康迪,南京汽车等,其生产及应用的车辆超过8万辆。如果按照2017年的新能源汽车产量70万辆的规模测算,该规格的标准电池已经具有>12%的市场占有率。获得产品公告已经投入使用的车型数量表如下:

表1  目前获得产品公告已经投入使用的车型数量表

相关车型

配套标准电池PACK数量(箱)

2013-至今投入市场车辆数(辆)

标准电池PACK应用量(箱)

东风A08

8

3200

25600

东风SKKD

6

3170

19020

南特NJT5020XXYBEV1

6

100

600

东风ER30

3

3320

9960

众泰E20

2

1234

2468

康迪K10

2

24295

48590

康迪K11

2

16661

33322

合计


51,980

139,560

以上国网标准尺寸的电池包,累积行驶里程大于4亿公里,通过实际使用,充分证明该类电池包对车型的普遍适用性(根据仿真,通过不同的组合,可以涵盖目前所有车型的90%,并符合国家对纯电动汽车的强规),在安全性、一致性、抗冲击、减、温场均匀等方面处于行业领先水平动力电池包能量密度最高可以达到160瓦时每公斤)。鉴于实践中的良好表现,未来可预期的使用数量可达到66.3万箱

表2  目前已经获得产品公告即将准备投入的数量预计表

应用车型

生产厂家

车辆公告批次

配套标准电池PACK数量(箱)

2016-7年预测销量(辆)

标准电池PACK预测数(箱)

东风SKKD

东风汽车公司

271批,284

6

17000

102000

东风8849

东风汽车公司

285批,287

8

20000

160000

8849S

大运汽车股份

287

8

10000

80000

4.5T轻卡

大运汽车股份

287

7

8000

56000

CGC5025XXYBEV1

大运汽车股份

287

4

8000

32000

CGC1034BEV1

大运汽车股份

287

4

12000

48000

帅客A04

郑州日产

286

4

5000

20000

厢货

南京汽车

285

5

10000

50000

东风ER30

东风汽车公司

280批,284

3

25000

75000

K11

康迪电动汽车

267

2

10000

20000

K17

康迪电动汽车

273

2

10000

20000

合计




135,000

663,000

综上所述建议国家工信部牵头,联合有关部门,在已有的国网标准定义的五个动力电池包规格尺寸基础上,尽快制定适合换电站通用推广的《新能源汽车换电用动力电池产品规格尺寸》,制定切实可行的适合换电模式的动力电池尺寸标准(包括电池箱连接器插头位置等)面向全国推广

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