[汽車之家 技術(shù)]  對新能源車尤其是純電動車型而言，充電時間是現(xiàn)階段沒法回避的痛。如果充電時間無法壓縮到像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)加注燃油一樣迅速，那么索性更換電池如何？上周蔚來在北京召開的發(fā)布會中就提到了提供換電服務(wù)的想法，它真能成為解決電動車充電時間過長的解藥？很早之前特斯拉胎死腹中的換電計劃，蔚來憑什么能夠讓其落地？且聽長老我慢慢道來。

■ 換電到底怎么換

　　“電”究竟怎么換這個問題乍看之下有些可笑，說白了無非是將沒電的電池組卸下，裝上充滿電的。電動車換電服務(wù)雖然仍未普及，但相信大家都有過為手電或者遙控器更換電池的經(jīng)歷。那么，問題是否像我們想象中的這樣簡單呢？

　　針對換電模式，蔚來官方制作了一部簡短的視頻，通過這段展示我們可以分析下看似容易的換電過程究竟暗藏何種玄機(jī)。

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　　由于需要頻繁拆裝，因此支持換電操作的純電動車型在設(shè)計上需要考慮到日常使用中，更換電池組的便利性。過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)雖然有利于保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，但這將會大大提升換電過程中的操作流程，增加更換時間，這也是車主不希望看到的。

●  骨骼肌肉：固定機(jī)構(gòu)

　　顧名思義，固定機(jī)構(gòu)扮演的角色就像是骨骼與肌肉，它是保證整個動力電池組結(jié)構(gòu)與車身部分連接穩(wěn)定的核心。換電的過程需要拆卸一部分固定機(jī)構(gòu)，動力電池組更換完畢后還有安裝固定機(jī)構(gòu)的環(huán)節(jié)。為了保證操作便利性與安裝后的穩(wěn)定性，大部分支持換電操作的動力電池組在固定機(jī)構(gòu)部分都采用了特殊設(shè)計。

　　保證連接效果以及降低拆裝難度似乎是天枰上的兩端，設(shè)想車主頻繁使用換電模式，那么固定機(jī)構(gòu)是否定期需要更換？頻繁使用后，其連接效果是否會因此下降？出現(xiàn)的更換成本由誰承擔(dān)？這些問題都將成為橫在推廣換電模式路上的障礙。

● 血管神經(jīng)：電氣插件

　　動力電池組與車身的連接除了固定結(jié)構(gòu)外，還包含有電氣連接，其中既包含有能量的輸送，又有通信協(xié)議的傳遞。這就像是人體中的血管以及神經(jīng)結(jié)構(gòu)。因此，你不難理解電氣系統(tǒng)連接的重要性。

　　就像是給人做手術(shù)一樣，血管以及神經(jīng)錯綜復(fù)雜，而且稍有不慎，連接不牢或錯位將直接影響器官正常工作。對于電動車而言，電氣插件連接出現(xiàn)問題可能會導(dǎo)致車輛喪失動力，不過蔚來發(fā)布會上并未過多展示這部分機(jī)構(gòu)的連接過程，具體實現(xiàn)方法我們還需日后見到實物加以分析。

● 毛孔：冷卻系統(tǒng)

　　與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車儲存燃料的油箱不同，純電動車型中儲能的動力電池組在車輛行駛過程中會產(chǎn)生熱量，考慮到對動力電池的保護(hù)，其多被設(shè)計為處于一個相對封閉的環(huán)境。就會導(dǎo)致溫度的進(jìn)一步攀升。為了減少熱失控情況的發(fā)生，給它們冷卻散熱就尤為重要了。

　　無論是軟包電池，還是圓柱體電池，其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)與溫度是密切相關(guān)的，如果沒有冷卻系統(tǒng)加以調(diào)節(jié)，那么容易導(dǎo)致電池組內(nèi)部形成“熱點”，最終可能產(chǎn)生熱失控。輕則影響使用壽命，重則引發(fā)自燃，這就是冷卻系統(tǒng)大顯身手的時候。

　　具體到蔚來而言，北京發(fā)布會上公布的信息顯示，其采用了主動式散熱系統(tǒng)中的液冷結(jié)構(gòu)。相比于空氣冷卻，液冷結(jié)構(gòu)與電池壁面之間換熱系數(shù)高，冷卻速度快；當(dāng)然也有缺點，那就是它對密封性要求高，質(zhì)量相對較大，維修和保養(yǎng)復(fù)雜。此外需要水套、換熱器等部件。這些管路的連接在更換動力電池組時都需進(jìn)行拆裝，對其密封設(shè)計、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐用性提出了很高要求。

　　看到這里，您一定發(fā)現(xiàn)了，純電動車型快速換電并非不可能完成的任務(wù)，而更類似于不好完成的任務(wù)。換電模式本身具有補(bǔ)充能源快的優(yōu)點，但為了保證電氣、冷卻系統(tǒng)按照設(shè)計需求連接，系統(tǒng)需要完成復(fù)雜的搭接工作。當(dāng)然，這僅僅是推廣換電模式碰到的障礙之一。視頻中展示的換電站雖然是全自動作業(yè)，但其本身在工作一定周期后也需人工進(jìn)行檢修、保養(yǎng)，另外即使占地面積減小到三個車位，但考慮到整體穩(wěn)定性，也需建設(shè)固定裝置，這同樣會帶來額外成本�？梢哉f，蔚來并非換電模式的首個嘗試者，它同樣面臨著此前車企無法解決的問題。

■ 商業(yè)換電模式的前車之鑒

　　在我小時候，語文課本里有過一篇叫做《小馬過河》的文章，核心意思是想知道事情深淺，只有自己嘗試方能知道答案。不過對于蔚來這樣的新興車企而言，親身嘗試之前借鑒下它人經(jīng)驗，更有利于規(guī)避風(fēng)險，畢竟造車這件事兒涉及到的投入巨大。

　　無論是將純電動車型包裝成市場、前衛(wèi)的科技產(chǎn)品，還是將可回收概念與火箭聯(lián)系到一起，埃隆·馬斯克的行為總是挑戰(zhàn)著世人對當(dāng)下事物的理解。不過，這位鋼鐵俠的原型曾經(jīng)敗在了換電計劃，更有趣的是他并非是挑戰(zhàn)商業(yè)化換電模式失敗的第一人，在他之前還有一家以色列公司Better Place。

　　換電模式想要完成商業(yè)運(yùn)行，換電站數(shù)量以及密度會直接影響消費者使用感受。無論是歐洲、美國，還是中國，地價的持續(xù)走高使其占據(jù)了先期投入成本的很大一部分。10年前的2007年，Better Place起步之時為了減少這部分開銷，只選擇了在以色列、丹麥這樣地價相對較低的國家地區(qū)進(jìn)行試點。

　　無論是傳統(tǒng)能源還是新能源車型，新車研發(fā)需要投入的財力以億計算是很正常的情況。前面我們講到換電車型動力電池組的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了達(dá)到設(shè)計目標(biāo)，Better Place籌集了8.5億美元資金用于研發(fā)。此外為了分?jǐn)傞_發(fā)成本，他們決定尋找車企合作伙伴。

　　在以色列人的規(guī)劃中，Better Place的運(yùn)營模式是建立一整套電動車充電、換電更換站體系和技術(shù)，讓電動車通過更換動力電池組的方式，突破續(xù)航里程和慢充瓶頸，最終達(dá)到普及。具體而言，在落地的商業(yè)模式中，電池和車身是分開銷售的。怎么樣，這種模式是不是有些眼熟？沒錯，很多后來者都借鑒了此類模式。

　　Better Place還有更激進(jìn)的想法，他們希望消費者都只購買不含動力電池的車身，然后成為其會員，使用他們提供的電池、充電樁、換電池站乃至更全面的駕駛輔助系統(tǒng)，甚至是深入的全天候服務(wù)。

　　除了與雷諾、日產(chǎn)合作，Better Place也在積極的謀求與其他車企進(jìn)行聯(lián)系，動力電池組作為純電動汽車的核心之一，也涉及到了車企的核心技術(shù)�？砂凑誃etter Place設(shè)想的模式，動力電池組以及電網(wǎng)由他們提供，這無異于窺得各家保密技術(shù)的同時，扼住車企的哽嗓咽喉。隨著時間的推移，包括雷諾、日產(chǎn)在內(nèi)的車企對Better Place的態(tài)度日漸冷落。

　　根據(jù)當(dāng)時公布的合作意向書，廣州市政府鼓勵廣汽及其他汽車廠商制造可替換電池的電動車。故事到了這里似乎應(yīng)該有個圓滿的結(jié)局，但12個月后，隨著政策方向發(fā)生巨變。我國政府明確了支持新能源車型尤其是純電動車采用充電，而非換電模式。福無雙至、禍不單行，更多坎坷等著Better Place，或者說商業(yè)換電模式......

　　除了比亞迪外，Better Place還嘗試與奇瑞進(jìn)行了合作，雙方于2010年簽署協(xié)議聯(lián)合開發(fā)換電技術(shù)與相關(guān)車型。除此以外，雙方還將進(jìn)行充電基礎(chǔ)設(shè)施的搭建。當(dāng)年北京車展，奇瑞甚至展出一輛可更換電池的樣車，其搭載的就是Better Place開發(fā)的動力電池組組及換電設(shè)備。按計劃，雙方合作開發(fā)的產(chǎn)品還將實現(xiàn)出口。

　　當(dāng)然，奇瑞并不是無私的奉獻(xiàn)者，在合作中他們更希望獨立掌握換電管理系統(tǒng)，對于Better Place而言，那不僅僅是其核心競爭力，更是利潤來源。最終這份看似有著美好前景的合作計劃沒有落地。

　　最后，讓我們把視角拉回到蔚來。李斌顯然也仔細(xì)思考過換電模式可能碰到的問題，因此在產(chǎn)品充電解決方案中，他明確表示了蔚來模式是以個人用充電樁為主，輔以國家電網(wǎng)這樣的運(yùn)營商，換電模式以及移動充電車等理念更像是錦上添花的措施。

全文總結(jié)：

　　對于我們每個普通消費者而言，現(xiàn)階段新能源車型，尤其是純電動車型其續(xù)航里程以及充電時間都明顯影響著使用感受，幾分鐘內(nèi)完成更換動力電池組方式的出現(xiàn)在一定程度上能夠解決困擾。當(dāng)然，對于廠家而言，為了提升用戶感受需要進(jìn)行巨額的硬件設(shè)施、軟件開發(fā)投入，這樣巨大的投入能否“等價”提升消費者感受誰都無法打包票。因此，絕大多數(shù)車企更傾向于對動力電池組進(jìn)行開發(fā)，蔚來也不例外。在他們的規(guī)劃中，個人用充電樁與國家電網(wǎng)結(jié)合的模式才是王道。（文/圖 汽車之家 唐朝）