12月21-22日,由充換電百人會、中國充電樁網(wǎng)、國家電投啟源芯動力等單位聯(lián)合主辦,上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務(wù)咨詢有限公司承辦的2022中國國際換電車輛產(chǎn)業(yè)大會&2022中國國際換電模式產(chǎn)業(yè)大會(簡稱:金磚換電論壇)在上海汽車城瑞立酒店順利召開。本屆大會設(shè)置“論壇峰會+展示臺展示”,引爆業(yè)內(nèi)對“換電車”的關(guān)注,解讀最新?lián)Q電發(fā)展困惑,詮釋機(jī)遇及發(fā)展方向,促進(jìn)主機(jī)廠、運(yùn)營商、投資商和換電廠商的對接,為換電企業(yè)尋求發(fā)展空間。
演 講 實 錄
中國電動重卡換電產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟秘書長、智鋰物聯(lián)(杭州)科技有限公司創(chuàng)始人兼CEO李立國出席論壇并發(fā)表主題演講——《重卡換電的產(chǎn)業(yè)化趨勢及互換性標(biāo)準(zhǔn)工作展望》。
以下為演講實錄:
各位嘉賓大家好,在疫情肆虐得非常時期,看到高朋滿座,給人一個特別大的鼓舞。下面我介紹一下,在標(biāo)準(zhǔn)化,特別是互換性標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的工作。主要三個方面,第一個,現(xiàn)在行業(yè)發(fā)展的數(shù)據(jù)更新,第二是技術(shù)和產(chǎn)品的現(xiàn)狀,方便了解標(biāo)準(zhǔn)化面臨的背景。第三個,互換性標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢,汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具體的情況,以及下一步我們在標(biāo)準(zhǔn)推廣上要做的工作。
大的背景大家也都比較了解,從2020年開始,政府工作報告里面對重卡換電提及已經(jīng)比較多了,2021年有了正式的換電試點(diǎn)城市的試點(diǎn)工作的推廣。到今年5月份的時候,是6個省市推出了重卡換電相關(guān)的政策支持,到現(xiàn)在為止是19個,可以看到短短半年時間,各地方政府對換電推廣力度也在不斷地加強(qiáng)。
重卡換電備受關(guān)注,一方面從大政策來講,我們講碳減排,占了交通領(lǐng)域的47%,只是重型卡車。從另外一個角度來講,這也是錢,有改變就能節(jié)約錢,所以最主要的經(jīng)濟(jì)效益也在這個場景里邊。
這個是2021年重卡換電試點(diǎn)城市主要的一些信息,主要有8個綜合類城市和4個特色類,包括唐山、宜賓換電車輛的推廣情況,從數(shù)量上來講都已經(jīng)做得非常好。在示范的任務(wù)里面非常明確地指出了,要健全換電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系,對換電的發(fā)展來講,剛才劉總也介紹到,乘用車的發(fā)展非常早,也取得了非常多的成績,市場上也表現(xiàn)不錯,但是在互換性標(biāo)準(zhǔn)化方面遇到了一些困難,主要原因就是動手比較晚,大家都已經(jīng)投入了大量研發(fā)之后,再轉(zhuǎn)向,對企業(yè)也好,對整個行業(yè)也好,損失都非常大。所以在工信部從2020年開始規(guī)劃這件事情的時候,非常早就提出了標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)的要求,也把這個要求下發(fā)到剛才劉總他們汽標(biāo)委這邊,所以這個工作推進(jìn)的確實非???。
重卡換電在座都有了解,有幾個特別突出的優(yōu)勢,一個是商業(yè)模式的優(yōu)勢,實現(xiàn)了車電分離,降低了初始購置成本,目前市場上來講,一個換電重卡的裸車跟購買價格是一樣的,換電時間非常快,3~5分鐘是行業(yè)普遍能達(dá)到的水平。能源成本,前段時間跟G7的同事一起交流,他們測算下來,每公里換電的車比油車省一塊錢,當(dāng)然這是在內(nèi)蒙電價比較低的情況下,可能其他城市省六毛,也是非常顯著的經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢。最后就是在集中運(yùn)營管理方面,這個剛才楊總講得比較多。
從現(xiàn)在整個情況來講,無論是運(yùn)營商還是車企,都普遍地接納了換電的模式,進(jìn)行了大規(guī)模的推廣,也取得了非常顯著的推廣效果。左邊這張圖,是到10月份為止,各批次的新能源重卡的公告情況。我們會看到,好多個批次,換電車占比已經(jīng)超過了50%。從上半年到10月份的銷量來看,1-10月份的換電車型占比已經(jīng)接近50%,如果看單月情況來講,到了10月份,當(dāng)月?lián)Q電車型的占比已經(jīng)到了70%,所以從市場推廣的情況來看,大家對換電車型認(rèn)可度也是非常高的。
從換電站的情況,啟源大概占整個市場保有量的接近70%左右,所以整個網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的情況也是蓬勃發(fā)展,基本上遍布了全國各個省市和地區(qū),也驗證了換電的運(yùn)營從技術(shù)上是具有一定普適性的。
這個是我們在不斷更新研究的對換電車型發(fā)展的預(yù)測,我們分析了關(guān)于換電重卡的幾個要素,包括電池能量密度,電池的成本,換電站的成本,能源成本和綠電等等因素,我們做了一個大膽的預(yù)測。其中,我們并沒有把純充電版的和燃料電池放進(jìn)來,這里只是指換電車型。目前我們換一次電大概是150公里,到2025年肯定是在200-250公里的水平,到了2030年之后,我們認(rèn)為在300公里以上都是可以的。在銷量上,2025年應(yīng)該能夠到15萬輛的水平,2030年我們感覺應(yīng)該在35萬輛-50萬輛的水平。這是我們對發(fā)展的預(yù)測,整體來講呈比較積極樂觀的預(yù)判。
現(xiàn)在換電的技術(shù)很成熟,有底、吊、側(cè)換,技術(shù)路線都呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。這個就是換電機(jī)構(gòu),左邊第一個就是矩形的,后面有其他家不同的形式。我們看到形狀都差不多,這個也是商用車在標(biāo)準(zhǔn)化工作中相對乘用車要更容易的一個主要的點(diǎn),空間比較規(guī)整。但是從大家積極去探索更優(yōu)技術(shù)路線的背景下,具體實現(xiàn)方式上千差萬別,差異非常大,大家打眼一看感覺這玩意也不能互換。
這是我們在互換性標(biāo)準(zhǔn)制定工作中收集的關(guān)于鎖止機(jī)構(gòu)的特征,我們可以發(fā)現(xiàn),像橫插的,有兩類橫插的,還有轉(zhuǎn)鉤的,還有一些四連桿的,還有旋轉(zhuǎn)鎖的,還有甚至像機(jī)器手抓類的,鋼球,每一種各家都提供了實驗報告,都滿足耐久性的要求。但是也能看出來,它們并不是能夠很好的進(jìn)行兼容。
第三部分,關(guān)于電氣接口,電氣接口對于互換性來說也是非常重要的。不光現(xiàn)在是接口的尺寸和形式、性能不一樣,電氣原理也不一樣。最早是四連接器,兩并、充放獨(dú)立的電氣原理,到了中間就是兩并,但是充放一體的,最后發(fā)展出了單連接器、充放一體的技術(shù)路線。目前我們行業(yè)安全單連接器,充放一體或充放分體兼容的技術(shù)路線在走。
所以從剛才的情況來看,技術(shù)已經(jīng)成熟,技術(shù)路線呈多樣性,應(yīng)該說標(biāo)準(zhǔn)化的工作已經(jīng)是迫在眉睫的。標(biāo)準(zhǔn)化也好理解,肯定不能互通互換,成本及效率它的發(fā)展都是受阻的。所以我們在2020年底的時候就積極成立了重卡換電聯(lián)盟,請劉桂彬總這個單位,還有中電聯(lián)、寧德時代等,行業(yè)專門負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的主管部門和行業(yè)的頭部機(jī)構(gòu),共同成立了換電聯(lián)盟。當(dāng)時的定位就是,馬處也來就是講,及早地布局互通互換相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)合作的工作,加速重卡換電的互通互換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),這就定位了聯(lián)盟的工作任務(wù)。所以這兩年我做報告,做工作也好,主要就是圍繞互換性的工作在做。
關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃,剛才劉桂彬總已經(jīng)介紹過了,我就不再贅述。
我們從聯(lián)盟的工作來講,我們也有自己的一套標(biāo)準(zhǔn)化體系的工作思路,有重點(diǎn)地工作,接口兼容性是我們最優(yōu)先的,接口幾何兼容性做完了之后就做換電安全標(biāo)準(zhǔn),再基于換電安全標(biāo)準(zhǔn)再提出互換性性能標(biāo)準(zhǔn)和測試等一系列的進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn),然后再落實互換性在產(chǎn)品的性能方面,最終落實到產(chǎn)品上去。
這個剛才劉桂彬講到的五項標(biāo)準(zhǔn),馬上發(fā)布了。標(biāo)準(zhǔn)里面有機(jī)械接口、冷卻接口、電氣接口、通訊協(xié)議和電池包,這五個標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)最大的就是互換性接口,就是在于換電機(jī)構(gòu),另外一個是電氣接口,這兩個討論是最激烈的。
關(guān)于換電的機(jī)構(gòu),就是機(jī)械接口部分,也是難度最大的,因為它涉及整個空間尺寸,以及占比的特征,以及對整個結(jié)構(gòu)的影響,也是影響最大。左邊是從11個方案里面挑出來特征相對來說比較集中的6種方案,這6種方案都有平面承載、四個定位銷,再有四個初導(dǎo)向,然后有4個或6個鎖機(jī)構(gòu),這樣一個公共特征。
基于這些特征,我們嘗試了兩種路線,第一種路線就是把底座鎖的壓頭的形式進(jìn)行一個約束,對它的位置、力度、尺寸進(jìn)行約束,這樣的一個方式。后來發(fā)現(xiàn),各家換電機(jī)構(gòu)的方案,在討論過程中也不斷地迭代,不斷地變,就很難達(dá)成一致,而且任何一個東西感覺差異很大。后來我們走得比較順暢的一個路線就是我們對下面底座上結(jié)構(gòu)的要求做汽化,主要是對電池包進(jìn)行汽化,因為電池包是真正流通的,在各家換電站流通,而底座固定在車上。所以我們?nèi)绻央姵匕慕涌谀軌蛎鞔_,不管下面底座上用什么鎖緊方式,只要你能鎖得住,我們都認(rèn)為它具備互換性,所以最后的方向是往這個方向走。
大家看到標(biāo)準(zhǔn)化方案,標(biāo)準(zhǔn)寫的主要就是上面用一個簡化模型做的部分,就是互換性標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口的冷卻模型,這里面我們對鎖結(jié)構(gòu),抓取結(jié)構(gòu),實際上并沒有規(guī)定它具體的材質(zhì)和技術(shù)方式,而只是給出了邊界尺寸和避讓空間,這樣就可以使各個換電機(jī)構(gòu)廠家在底座設(shè)計上可以任意發(fā)揮,只要你壓緊的那個面都是能夠兼容標(biāo)準(zhǔn)給出的壓緊面的高度要求,你就能夠?qū)崿F(xiàn)和大家鎖止的互換性。里面的電接口,以及粗導(dǎo)向和精導(dǎo)向是完全定死的。這樣既有標(biāo)準(zhǔn)化,同時又充分放開了在換電鎖止結(jié)構(gòu)上的空間。
這個是大家達(dá)成的一個單連接器的方案,這個方案是按照1500伏的電壓等級,可以兼容未來重卡高電壓的發(fā)展趨勢。它的總的充電電阻可以達(dá)到800A,然后對于后面大電量的電池,以及換電站可能為了提高換電周轉(zhuǎn)率,而提高充電電流,也就是大電池、大電流,以及車的大功率,都可以在這個空間下給到滿足,所以它未來性能的可擴(kuò)展性,我們認(rèn)為肯定能夠覆蓋未來5—19年整個換電系統(tǒng)和容量提升帶來的挑戰(zhàn)和要求。并且原來用的乘用車連接器基礎(chǔ)上,把范圍擴(kuò)大,重卡它本身就大,相對尺寸又粗糙的行業(yè)現(xiàn)狀。
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另外,我們在具體落地方面,咱們推廣標(biāo)準(zhǔn),剛剛汽車標(biāo)準(zhǔn)它沒有強(qiáng)制性,而本身互通互換就是有強(qiáng)制性,我們需要不同的方式來達(dá)到這種強(qiáng)制的效果,而這種強(qiáng)制不是為了迫使大家怎么樣,關(guān)鍵是能夠形成強(qiáng)有力的一種協(xié)調(diào),實現(xiàn)溝通合作,有幾方式。
第一種是團(tuán)標(biāo),就是團(tuán)體,我們幾個按照汽車標(biāo)準(zhǔn)做一套互換性的標(biāo)準(zhǔn),在網(wǎng)絡(luò)里運(yùn)行。
第二種,地方政府說就我這塊都按汽標(biāo)來,所有企業(yè)進(jìn)來都必須按汽標(biāo)去做,這里面強(qiáng)制性最好的就是地方標(biāo)準(zhǔn),地方標(biāo)準(zhǔn)是具有強(qiáng)制性的。所以現(xiàn)在我們在積極推動地方政府引用汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來制定地方地標(biāo),這樣每個地方都按照汽標(biāo)打通了,后面各個地方之間又可以按照汽標(biāo)進(jìn)一步打通。這是我們認(rèn)為一種可行的實現(xiàn)全國互通互換的標(biāo)準(zhǔn)化路徑。
我們在宜賓智鋰物聯(lián)也做了頂?shù)鮽?cè)換雙站兼容的互換,就是企業(yè)之間進(jìn)行團(tuán)體兼容的形式。這里面也非常感謝啟源芯動力的支持,也是拉著玖行,我們?nèi)胶灹艘粋€互通互換合作,實現(xiàn)產(chǎn)品的交叉互換。當(dāng)然我們也做了一些連接器,連接器方面的互換合作。
后面是對于重卡換電互通互換標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的展望,也是我們工作的規(guī)劃。今年第一步就是2022年我們要完成換電的互換性標(biāo)準(zhǔn)的制定,剛才劉總也介紹了,已經(jīng)通過了評審會,今年就可以正式發(fā)布,2023年正式推廣。
2023年最重要的一個推廣任務(wù),就是實現(xiàn)產(chǎn)品互換,產(chǎn)品互換的基本要求是這樣的,就是A廠家生產(chǎn)的車載換電系統(tǒng),和B廠家生產(chǎn)的車載換電系統(tǒng),可以實現(xiàn)交叉互換使用,并且在交叉互換使用的情況下,承諾不弱于我自己的產(chǎn)品,自己配對使用的質(zhì)保和性能,這我們叫產(chǎn)品能夠互換。
這種產(chǎn)品的互換往往是在同一個運(yùn)營商下,比如我們都給啟源供貨,在啟源這個運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)下,玖行的產(chǎn)品,智鋰的產(chǎn)品,還有其他家產(chǎn)品,都是可以交叉互換的,這個就是2023年最主要的產(chǎn)品互換性合作的形態(tài)。是不是除了啟源的生態(tài),還有其他的生態(tài),也可以有,或者是不是有更多企業(yè)能夠加入啟源的生態(tài),這一點(diǎn)就是我們2023年工作最主要的目標(biāo),實現(xiàn)車載換電系統(tǒng)的交叉互換,以及換電站對交叉互換產(chǎn)品的兼容。
2024年主要就是一個供應(yīng)商給啟源的生態(tài)圈供內(nèi)部交叉互換的產(chǎn)品,可能又給另外一個生態(tài)圈也提供了交叉互換的產(chǎn)品,那這兩個生態(tài)圈運(yùn)營商是不是也可以實現(xiàn)交叉互換,這種互通互換的服務(wù)。這里面面臨的新問題就是,服務(wù)的輕分結(jié)算問題,A供應(yīng)商注冊的換電車輛,背著A運(yùn)營商的電池,跑到B運(yùn)營商那兒去換了一下,換完之后,又跑到C供應(yīng)商換了一塊,又回來了,A的電池跑到了B那兒,B電池跑到了C那兒,這個錢怎么收。這個就是要形成一個清分結(jié)算的機(jī)制,大家把給一個客戶提供一次換電服務(wù)產(chǎn)生的收費(fèi),按照一個大家共識的規(guī)則進(jìn)行分錢,清分機(jī)制就是一個很有挑戰(zhàn)的。我們從實踐,明年主要推產(chǎn)品互換,但是從標(biāo)準(zhǔn)和合作體系建設(shè)上,重點(diǎn)就是在清分結(jié)算和質(zhì)量追溯。
質(zhì)量追溯是什么問題,就是這一圈換下來之后,到最后回來,連接器壞了,這個客戶車上的連接器壞了?,F(xiàn)在就問,你這個連接器插過A的,插過B的、C的,到底誰弄壞的,這時候要得出一個結(jié)論。如果天天壞,壞了也不知道怎么回事,這個網(wǎng)絡(luò)也運(yùn)行不下去,會有很多糾紛。所以我們需要建立一個互換過程數(shù)據(jù)和質(zhì)量追溯的平臺,將來能夠定出來,根據(jù)數(shù)據(jù)分析,那就是在B那兒換的,大家都認(rèn),這樣質(zhì)量責(zé)任能夠保證可以追溯。所以這兩個任務(wù)是2023年重點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)上,在產(chǎn)業(yè)合作上要探討的,在2024年要真正地去落地。
這樣經(jīng)過2023年、2024年兩年的努力,我們互通、互換兩件事基本體系建立了,就有望在2025年能夠更多地形成跨區(qū)域互通互換的多運(yùn)營商運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò),形成全國一張網(wǎng)的雛形,迎來整個產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,這是我們對互通互換工作發(fā)展的一個展望。
為了加快2023年產(chǎn)品互換的合作,換電聯(lián)盟主要的工作就是要為大家提供服務(wù)。我們想了一些可能需要的服務(wù),這些服務(wù)可能能夠加快相關(guān)的互換性產(chǎn)品的推出。
第一個就是氣標(biāo)符合性產(chǎn)品咨詢的服務(wù)。在標(biāo)準(zhǔn)討論的過程中,比如我們跟三一,跟萬物友好都有深度的交流,他們把數(shù)模發(fā)給我們,說這塊跟你那個方案是不是哪個地方干涉,幫我們想想辦法,大家一起看看是標(biāo)準(zhǔn)挪一挪還是,咱們一起想個辦法,因為我確實做過很多換電機(jī)構(gòu)的設(shè)計,所以就幫大家出主意,這樣就找到一些辦法,讓它能滿足汽車標(biāo)準(zhǔn)的要求,這部分我就可以免費(fèi)給大家提供一個服務(wù),加快這方面產(chǎn)品的推出。
另外一個就是互換性測試方法。我們希望實現(xiàn)A和B兩套解決方案電池在對方底座上交換完之后,還性能能夠滿足要求,這里面有幾個問題。第一個,什么性能,我們要定義一系列的性能,換電進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)肯定很重要。第二個,什么叫互換,我們對定義各種各樣的互換場景,來進(jìn)行互換性操作的評估和驗證,互換性操作到底應(yīng)該有哪些變量引進(jìn)來,這些都是很復(fù)雜的問題,并不是我來定了,我們需要一個相關(guān)廠家,特別是主要的參與產(chǎn)品互換的企業(yè),大家一起去研討互換性測試的方法是什么。這個是方法的研究。
第三個,最終必須要實現(xiàn)多家企業(yè)產(chǎn)品互換的確認(rèn),我們也會積極來推動。因為我也是一個公司,智鋰物聯(lián)來做這個系統(tǒng),所以智鋰物聯(lián)必須要對行業(yè)做一個開放的排頭兵,如果大家感興趣,都可以跟智鋰物聯(lián)的產(chǎn)品做互換性的匹配和合作,我們可以作為一個中間連接的支點(diǎn),把大家的產(chǎn)品都做到互換性使用的條件。
剛才講到了,你要研究互換性測試方法,你要給大家提供服務(wù),為了這件事情我們大概投資了3500萬,然后會建設(shè)一個重卡換電系統(tǒng)可靠性檢測實驗室,這個實驗室主要定位就是面向重卡換電車載、換電系統(tǒng)的可靠性,然后還有一些互換性性能,準(zhǔn)備測試能力。目前來講,電池系統(tǒng)的測試,車載換電系統(tǒng)耐久性測試,還有一些沖擊、安全性測試都會有。但是這些測試并不能完全覆蓋剛才講的互換性的測試方法,所以方法研究出來之后,我們也會進(jìn)行互換性的實驗設(shè)備的研制,并且給大家提供一些測試服務(wù)。因為標(biāo)準(zhǔn)還沒出來,這些測試方法都是無標(biāo)可依的,但是它具備研究性,大家都公認(rèn)某一個測試方法作為后面的測試方法,我們就推動測試方法,形成互換性檢測測試標(biāo)準(zhǔn),形成體系。這是我們目前在推動的工作。我的匯報就到這里,有說得不好請大家多多批評指正。