毫無懸念，目前給電動(dòng)汽車充滿電的主流方法是充電樁，但一些公司想到了另一種選擇，他們認(rèn)為這可能比目前最快的充電方式還要快，這種方法就是電池更換。
（來源：STEPHANIE ARNETT/MITTR | ENVATO）
近日，美國舊金山一家名為 的初創(chuàng)公司展示了其新的電池交換系統(tǒng)，據(jù)稱該系統(tǒng)可以在五分鐘內(nèi)將耗盡的電動(dòng)汽車電池更換為滿電的電池。
不是唯一一個(gè)想到這種方法的公司，他們更換電池的目的是獲得與去加油站類似的便利性和速度。換電技術(shù)的支持者表示，該技術(shù)可以更快地補(bǔ)充汽車的續(xù)航里程，從而有助于推動(dòng)電動(dòng)汽車的普及。
但一些專家持懷疑態(tài)度，他們認(rèn)為電池交換是一種昂貴的解決方案，最多只能在未來的電動(dòng)交通領(lǐng)域占據(jù)一個(gè)狹小的利基市場。
的換電站看起來就像是硅谷設(shè)計(jì)風(fēng)格的洗車店，帶有閃亮的白色圓角。 的產(chǎn)品總監(jiān)哈米德·施里克（Hamid Schricker）一邊帶我看視頻，一邊說：“我們的愿景是，提供一種像加油一樣快捷、實(shí)惠、方便的體驗(yàn)。”
一個(gè) 換電站大約有兩個(gè)停車位，并提供免下車服務(wù)。準(zhǔn)備換電時(shí)，司機(jī)可以把車開到門口，大門會(huì)向上滑動(dòng)，露出里面的平臺(tái)。
司機(jī)按照換電站內(nèi)屏幕上的指示開到指定位置后，點(diǎn)擊手機(jī)應(yīng)用程序上的按鈕，就可以開始更換電池。車站的平臺(tái)會(huì)將車輛及車上乘客升高幾英尺，隨后平臺(tái)內(nèi)部的機(jī)器開始工作，取出車輛中的舊電池并安裝新電池。當(dāng)電池更換完成后，平臺(tái)會(huì)降低，司機(jī)就可以開著充好電的車上路。
耗盡的電池可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)充滿電，然后安裝在另一輛車上。 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁約翰·德·索薩（）說，雖然他們可以更快地給電池充電，但放慢速度有助于延遲電池老化。
換電的次數(shù)將受到電網(wǎng)連接的限制，因此一個(gè) 100 千瓦的換電站一天可以充電和交換 48 個(gè)電池，每個(gè)電池的容量為 50 千瓦時(shí)。
的第一代換電站安裝在美國舊金山地區(qū)，共有十幾個(gè)。該公司每天總共進(jìn)行幾百次換電，每次大約 10 分鐘。
這家初創(chuàng)公司與優(yōu)步（）合作，旨在證明更換電池可以幫助網(wǎng)約車這樣的高需求業(yè)務(wù)。但它最終的愿景是進(jìn)入普通消費(fèi)者市場，讓通勤或自駕游的人可以為他們的電動(dòng)汽車更換電池。
建造換電站比建造超級(jí)充電站更貴： 公司拒絕透露計(jì)劃在每個(gè)換電站上花費(fèi)多少錢，只是說它們將比其他電池交換設(shè)施更便宜（這里所說的電池交換設(shè)施，其建造和安裝成本可能高達(dá) 50 萬美元）。
岔路口
并不是第一家研究換電的公司。特斯拉曾經(jīng)探索了這一概念，并于 2013 年在 Model S 上展示了這項(xiàng)技術(shù)，但它最終放棄了這一計(jì)劃，轉(zhuǎn)而支持其超級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)。
是最知名的電池交換企業(yè)之一。這家初創(chuàng)公司成立于 2007 年，與汽車制造商雷諾（）合作，在以色列建立了一個(gè)由幾十個(gè)換電站組成的網(wǎng)絡(luò)。但在融資約 8.5 億美元后，該公司未能獲得更多汽車制造商和司機(jī)的支持，最終于 2013 年申請破產(chǎn)。
破產(chǎn)的故事籠罩著今天的電池交換行業(yè)，但表示， 的方法解決了讓之前的技術(shù)迭代陷入困境的問題。
對于像 或 這樣的第三方公司來說，要想取得進(jìn)展，它必須找到一種與大部分電動(dòng)汽車兼容的方法。但讓汽車制造商在電池上達(dá)成一致是一個(gè)挑戰(zhàn)：越來越多的公司為不同的車型選擇不同的電池設(shè)計(jì)和化學(xué)成分。
的解決方案是模塊化系統(tǒng)。這家初創(chuàng)公司計(jì)劃將幾個(gè)較小的電池組放入一個(gè)電池框架中，而不是一次取出整個(gè)電池并安裝一個(gè)新的電池。說，這降低了移動(dòng)電池所需的機(jī)械成本，因?yàn)殡姵貕K更小了。
說，最重要的是，模塊化設(shè)計(jì)可以讓汽車制造商更容易簽約。 的愿景是讓汽車制造商在交付汽車時(shí)，給電池留出一個(gè)空位。然后， 可以為特定的車輛建立一個(gè)“包裝盒”，并在其中插入盡可能多的模塊。
說，模塊的數(shù)量可以根據(jù)車輛的大?。ㄒ惠v緊湊型汽車的數(shù)量將少于一輛大型 SUV）和駕駛員的需求進(jìn)行定制——有些人可能在日常駕駛時(shí)只安裝幾個(gè)模塊，但在長途旅行時(shí)就會(huì)裝載更多。
到目前為止， 的換電站可以與安裝該公司特殊電池的兩款車型兼容： 和 。
根據(jù)的說法，該系統(tǒng)適用于 13 種車型，但尚未宣布其他汽車制造商合作伙伴。
一些專家懷疑，即使經(jīng)過了改良，這種電池更換方案是否可行仍然存疑。美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)工程和公共政策教授杰里米·米哈萊克（）說：“我認(rèn)為電池交換不太可能成為我們管理普通車輛電池的主要方式。”
如今，路上行駛的每一款電動(dòng)汽車都有不同的電池設(shè)計(jì)、形狀和化學(xué)成分。更換電池需要標(biāo)準(zhǔn)化，即使模塊化方案可以提供一些定制，最大的限制仍然是汽車制造商。他說：“在不同的車輛上安裝相同尺寸的模塊是非常困難的。”
坐在駕駛座上
雖然像 這樣的第三方公司正致力于創(chuàng)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的換電生態(tài)系統(tǒng)，但一些汽車制造商正在建立自己的基礎(chǔ)設(shè)施，使他們能夠更好地控制細(xì)節(jié)。
在中國，已經(jīng)確立了自己在電池更換領(lǐng)域的主要地位。這家汽車制造商已經(jīng)部署了大約 1400 個(gè)商用電池交換站。盡管該公司已經(jīng)開始將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到挪威和荷蘭等歐洲國家，但重心仍在中國。
負(fù)責(zé)電源管理的高級(jí)副總裁說，對客戶來說主要的賣點(diǎn)是方便。他說：“如果我們更換電池，所耗的時(shí)間幾乎等同于加油。”
蔚來的換電站可以將電池整體移動(dòng)。該公司提供三種不同容量的電池選擇，每一種都適用于其生產(chǎn)的所有車輛。
蔚來車主可以選擇不更換電池——他們可以選擇在建造的快速充電站充電——但換電是個(gè)選擇，人們也樂意使用它，說。
該公司的數(shù)據(jù)顯示，大約有 30 萬輛在路上行駛，約 60% 的司機(jī)使用過換電站?？偟膩碚f，該公司的換電站已經(jīng)進(jìn)行了 2000 萬次電池更換，其最新的換電站每天可以進(jìn)行 400 次換電。
蔚來并不是唯一一家在中國尋求更換電池的公司。有媒體預(yù)測到 2025 年，包括在內(nèi)的六家中國公司計(jì)劃在中國安裝 2.6 萬個(gè)電池更換站。
踩剎車
美國加州大學(xué)戴維斯分校插電式混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車研究中心主任吉爾·塔爾（）說，這些努力可能會(huì)在高端市場取得成功，但像蔚來這樣的公司不太可能為絕大多數(shù)司機(jī)提供服務(wù)。“我認(rèn)為這是一個(gè)非常昂貴的解決方案，”他說。
電池更換公司不僅需要建造昂貴的換電站（根據(jù)一些早期的估算，其運(yùn)行成本大約是同等快速充電站的兩倍），而且還需要維護(hù)相關(guān)的復(fù)雜機(jī)器。“管理這么多的換電站是非常困難的，所有的換電站都必須有很高的可靠性，”說。
和其他一些電池交換公司計(jì)劃向客戶收取月費(fèi)。在挪威，最低容量電池的更換價(jià)格約為每月 135 美元（完全擁有電池的成本約為 8,500 美元）。
換電池節(jié)省的邊際時(shí)間可能不值得額外的開銷和麻煩。“大多數(shù)電動(dòng)汽車司機(jī)的行駛里程不會(huì)超過汽車的行駛里程，”說。他補(bǔ)充說，對于少數(shù)這樣做的人來說，在快速充電器前停留 15 到 20 分鐘也不是一個(gè)大問題。
快速充電樁一直在變得越來越快，特斯拉的超級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)今天提供高達(dá) 250 千瓦的充電功率，足以在 15 分鐘內(nèi)增加大約 200 英里的續(xù)航里程。還有的快速充電樁可以達(dá)到 350 千瓦。
換電公司或許能夠在人們愿意為速度支付溢價(jià)的地方部署電池交換站，比如豪華汽車、貨運(yùn)卡車或出租車車隊(duì)。在少數(shù)情況下，人們可能不愿意在快速充電站停車（沒有時(shí)間或沒有位置），換電站在這種情況下是有用的。但至少目前來說，快速充電站還足夠勝任絕大多數(shù)情況。
