最近一段時(shí)間,新能源汽車充電、換電、無(wú)線充電動(dòng)作頻頻。先是北汽新能源75輛換電出租車投放廈門,后又有廈門新頁(yè)科技與武漢普天新能源建設(shè)電動(dòng)汽車無(wú)線充電示范站。
“充電難”是困擾電動(dòng)汽車市場(chǎng)化的關(guān)鍵因素之一,為解決充電難題,各方也都在探索不同的充電模式,目前已衍生出多種電能補(bǔ)給方案。整體而言,用充電樁充電仍是當(dāng)前主流,但同時(shí)充電樁痛點(diǎn)的存在,也為換電、無(wú)線充電模式的出現(xiàn)提供了機(jī)會(huì)。對(duì)于三種電能補(bǔ)給模式,業(yè)界也一直在討論:究竟哪種方案能主導(dǎo)未來(lái)市場(chǎng)?
充電樁充電仍是主流
走在北上廣深的大街上,隨處可見(jiàn)一根根充電樁立在馬路邊,在居民小區(qū)、大型公共設(shè)施旁邊,充電樁更是整齊劃一地排列著。目前,充電樁已是電動(dòng)汽車車主使用最多的充電工具。據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱“中汽中心”)的數(shù)據(jù)顯示,截至2016年底,我國(guó)已建成24萬(wàn)個(gè)充電樁,其中私人充電樁10萬(wàn)個(gè),公共充電樁14萬(wàn)個(gè),數(shù)量在全球也處于領(lǐng)先地位。在公共充電樁中,38096個(gè)為快充樁,103158個(gè)為慢充樁。
不過(guò),如此龐大的充電樁數(shù)量仍然無(wú)法滿足消費(fèi)者的充電需求,但相對(duì)此前,“充電難”已經(jīng)緩解不少。中汽中心北京工作部產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境咨詢部工程師吳鵬飛說(shuō):“2011年我國(guó)私人電動(dòng)汽車數(shù)量不多,充電樁也很少,總共才9352個(gè),樁車比約為1:1.53。截至2016年底,樁車比已下降到1:0.14,‘充電難’得到一定程度的緩解。”
目前,充電樁仍是各地充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要內(nèi)容,如今已有80多個(gè)省市出臺(tái)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃,設(shè)定了2020年充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目標(biāo)。山東省數(shù)量最多,規(guī)劃目標(biāo)為70000個(gè),目前完成率為18%。北京、上海是我國(guó)電動(dòng)汽車推廣最積極的兩個(gè)城市,也制定了充電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。按照北京的規(guī)劃,將建設(shè)65000個(gè)充電樁,目前完成率為34%;上海的充電樁規(guī)劃數(shù)量雖不及北京多,數(shù)量為28000個(gè),但完成率卻是全國(guó)最高的,目前已完成總規(guī)劃數(shù)量的59%。
不過(guò),在各種新能源汽車電能補(bǔ)給方案中,充電樁數(shù)量雖最多,但面臨的問(wèn)題也不少。中興智能汽車副總裁田鋒說(shuō):“充電樁需要占據(jù)大量的土地資源,尤其在北京、上海等大城市,城市中心地帶寸土寸金,大規(guī)模建設(shè)充電樁的難度很大,即使是快充樁,車主也需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。而發(fā)展私人充電樁也不現(xiàn)實(shí),目前我國(guó)城市居民很少擁有私人車庫(kù),私人充電樁不會(huì)是未來(lái)的發(fā)展方向。”
另外,我國(guó)充電樁利用率也不高,城市中心區(qū)的充電樁幾乎24小時(shí)不停充電,但位置偏僻的充電樁卻幾乎閑置,且閑置的充電樁數(shù)量占有相當(dāng)高的比例。
換電有特定場(chǎng)景限制
早在我國(guó)電動(dòng)汽車興起之時(shí),就曾出現(xiàn)過(guò)充電與換電之爭(zhēng),在隨后的發(fā)展中,換電模式雖落了下風(fēng),但也不乏企業(yè)在堅(jiān)持推廣,因?yàn)閾Q電模式的優(yōu)點(diǎn)很明顯。
充電時(shí)間長(zhǎng)是所有電動(dòng)車車主感到頭痛的問(wèn)題,但是,換電模式可以在3分鐘內(nèi)幫助車主補(bǔ)充能源,與傳統(tǒng)汽車加油時(shí)間相當(dāng)。換下來(lái)的電池可以在波谷時(shí)充電,能夠提高能源利用率,充電費(fèi)用也低于普通充電方式。
當(dāng)然,換電模式的缺點(diǎn)也特別突出,這也是其沒(méi)有得到大規(guī)模推廣的原因。換電模式必須建設(shè)換電站,換電站需要整塊的土地,在城市中心區(qū)和居民小區(qū),很難辟出一大塊土地建設(shè)換電站。相比于換電站,充電樁可以利用街邊的小塊土地,對(duì)土地資源的要求沒(méi)有換電站那么苛刻。
土地資源的限制使得換電站不可能像充電樁那樣見(jiàn)縫插針式地隨處建設(shè),這給車主換電帶來(lái)極大的不便利。北京曾建設(shè)了亞洲最大的換電站,但在五環(huán)路外,如果車主隔三差五去那里換電將是一件非常痛苦的事情。
換電模式的缺點(diǎn)不止一點(diǎn),還存在成本、電池規(guī)格、安全性等問(wèn)題。
就成本而言,一般來(lái)說(shuō),一輛電動(dòng)汽車需要配備1.7塊電池才能滿足周轉(zhuǎn)需求,這使得換電模式的初期投資成本非常高,投資回收期漫長(zhǎng),稍有不慎很難收回投資成本。
就電池規(guī)格而言,換電模式要求電池規(guī)格統(tǒng)一,但我國(guó)動(dòng)力電池有方形、圓柱、軟包等多種形式,技術(shù)路線的差別決定了電池形態(tài)各異,統(tǒng)一電池規(guī)格是一件很難的事情。一位業(yè)內(nèi)專家告訴記者,手機(jī)電池這么多年尚且難統(tǒng)一,汽車動(dòng)力電池統(tǒng)一規(guī)格的難度可想而知。中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟綜合部主任張帆告訴記者,各企業(yè)生產(chǎn)的電池不能相互替換阻礙了換電模式的發(fā)展。
不過(guò),統(tǒng)一電池規(guī)格的障礙或在明年得以清除。7月12日,《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》正式發(fā)布,將于2018年2月1日?qǐng)?zhí)行。中汽中心汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究所總工程師周榮說(shuō):“電池包內(nèi)的單體電池千差萬(wàn)別,成組后的外形尺寸可以統(tǒng)一。統(tǒng)一外形尺寸能夠降低企業(yè)研發(fā)費(fèi)用,增強(qiáng)了電池的流通性。”
相對(duì)成本和電池規(guī)格,安全性則是人們對(duì)換電模式的最大擔(dān)心。張帆說(shuō):“換電的電池采用卡扣固定,不如充電電池的固定牢靠,在非常極端的情況下,比如發(fā)生碰撞時(shí)容易出現(xiàn)電池脫落而引發(fā)事故的情況。”
種種缺陷導(dǎo)致?lián)Q電模式一直難成規(guī)模,不過(guò)近年來(lái),換電模式再次興起,力帆汽車、北汽新能源都推出了換電車輛。吳鵬飛說(shuō):“換電模式有特定的應(yīng)用場(chǎng)景,適合公交、出租車領(lǐng)域。首先,可以利用公交場(chǎng)站的土地資源建設(shè)換電站,解決建站難題;其次,公交車和出租車在城市運(yùn)行的速度不快,安全隱患會(huì)大幅降低。”
無(wú)線充電逐漸興起
便利性是消費(fèi)趨勢(shì),企業(yè)的技術(shù)研發(fā)總是圍繞這個(gè)趨勢(shì)不斷推進(jìn)。從這個(gè)角度看,未來(lái)電動(dòng)汽車充電將向智能充電方向發(fā)展,而無(wú)線充電恰好能夠較好地滿足智能充電的要求。田鋒舉例說(shuō),固定電話曾經(jīng)非常普及,如今,移動(dòng)通訊已經(jīng)取代固定電話成為人們的主要通訊工具,這其中便利性是最主要的原因。
無(wú)線充電的優(yōu)點(diǎn)不止便利性。無(wú)線充電傳送器可以埋在地下,不占用城市土地資源;自動(dòng)識(shí)別過(guò)往的車輛為其補(bǔ)充能源,使得車上的電池始終處于合理能量?jī)?chǔ)存范圍內(nèi);無(wú)線充電的安全性高于充電樁。
不過(guò),在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,無(wú)線充電也存在諸多問(wèn)題。張帆說(shuō):“無(wú)線充電的使用效率僅為80%左右,與充電樁超過(guò)90%的使用效率相比還有較大差距。無(wú)線充電還存在遇到障礙物出現(xiàn)傳輸受阻的問(wèn)題,充電時(shí)發(fā)熱量大也是一大缺點(diǎn)。”
此外,無(wú)線充電利用電磁波傳送能量,在這個(gè)過(guò)程中,電磁輻射對(duì)人體是否有傷害也是大家比較擔(dān)心的問(wèn)題。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化中心副主任劉永東告訴記者:“目前國(guó)家對(duì)于無(wú)線充電的輻射量有明確規(guī)定,這一規(guī)定可以保證無(wú)線充電輻射量在安全范圍內(nèi),對(duì)此無(wú)需擔(dān)心。”
目前來(lái)看,三種新能源汽車補(bǔ)能方案由于技術(shù)等方面的原因,都有其優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)也很明顯,未來(lái)哪種補(bǔ)能方式會(huì)成為主流仍無(wú)法確定。劉永東表示,各種充電技術(shù)都有自己的應(yīng)用場(chǎng)景,不存在誰(shuí)替代誰(shuí)的問(wèn)題。張帆則認(rèn)為,消費(fèi)者的選擇將決定哪種方式將成主流。