这件事根本就不是什么技术问题。
纯粹就是这两年的资本市场已经把新能源汽车板块预期弄透支了。而换电模式是一个新噱头罢了。
当然说噱头可能不准确,换电模式未来绝对是高增长,就靠这一个点,还能维持股价高位好几年。
而且如果从电池生产到换电设备制造和营运都是一家的,这个里面可以玩的道道就比较多了。
最后,就是这个行业每家在新建换电站的数量上,都设立了一个宏伟的短期目标,既有独立车企的几千家,也有换电巨头的上万家,还有国家队的千亿人民币的投资规划,还有很多潜在入局者。
大概率最后是一地鸡毛,就看死的是谁了。
电池系统要>160wh/kg,那么宁德时代将会继续坚持三元锂电池,对于体积能量密度也有很高的要求,因此使用了CTP结构。CTP结构是结构提升能量密度但是会损害安全性。所以把一堆的安全性风险集成在一起,最后依靠巧克力小包装把所有的能量密度优势全牺牲了。
考虑一下上面的三块巧克力电池如果是一块大电池的话能省多少空间和重量。
现在要保证碰撞安全,电池外壳开始恢复到以前的高强度钢结构。CTP结构确实省掉了一些模组的结构,但是分成小包装的电池包外壳的重量和厚度明显更大啊。
上图的能量密度和体积密度还用说吗?
目前固态电池基本上是30年之后的事情,甚至我觉得35年之后或更晚才能铺开都是有可能的,丰田方案制造过程毒性太大,其他的国内方案要么实际能量密度突破并没有想象的那么高,要么量产性还远没有到达合理的水平。考虑到目前不断攀升的整车带电量,还没有哪家企业敢放言电池的布置无论是空间还是重量都到了游刃有余可以搞这些操作的时候。或许等电池的单体能量密度到了固态的500wh/kg的时候,技术层面才有底气说能量密度的提升已经到了能给空间布置极大自由度的地步。
我在之前介绍通用汽车Lyriq的时候简单归纳了一下目前的电池结构对比:
主机厂之间,有通过只改更安全的电池化学体系然后宣传针刺安全,但是由于CTP结构和没有多余成本加强电池包和防火隔离从而导致碰撞安全不足的。也有继续采用811系统理论单体风险更高,甚至基于电池单体可能失控,但是通过加强碰撞防护,改进散热、隔绝单体、疏导高压烟气等方式杜绝整个电池包恶性失控或者至少确保逃逸时间的方式来管理。这些方案的安全管理理念、成本和整车结构都是不一样的。而宁德时代来做相当于更加了一层管理成本和税务成本,试问有多少企业能接受这种吃力不讨好的标准呢?
此外,A00级和B级的车子的电池结构配置和安全配置能一样吗?
电池电压和输出也是问题。
MiniEV电池包只要96V的输出就好了,甚至比200V左右的PHEV的都要低。那就更不用说纯电的SUV基本都是350V以上。
一部分营运车辆使用风冷电池,接口比较简单,然后也可以无视驾驶性、空间性,做高频换电可能还有那么一点合理性。如果面向大批量民用车型就是挺蠢的一个方案。
如果要适配现在高压、大电流以及高能量密度的电池需求,电池基本是要做成液冷的。液冷的换电接口本身就有点麻烦,电池紧固也是一个很讨厌的问题。
在后市场调研中,其实我们注意到蔚来的电池包与整车的接口,特别是液冷通道的接口的损伤比例是比较高的,很多企业在进行换电结构优化的时候,都提到了基于蔚来的接口进行的优化。以蔚来现在的换电规模还可以说来得及有问题维护,而且要考虑到蔚来车子的价格和车队规模,但是宁德这种未来要兼顾各类车型,小电池多接口还要高频换电,这就复杂。
紧固件其实也是一个问题。紧固电池的关键紧固件如果按照正常的螺栓紧固是无法承受多次拆装的,别说是换电一般的几千次以上的要求,连3次都过不了。所以蔚来汽车的对策是采用带弹簧的螺栓,用弹簧的压缩弹力来取代螺纹进入屈服阶段后带来的稳定的夹紧力。但是蔚来的策略有一个问题就是在后续的检测中只能在一开始检测是否拧到位和加载曲线是否异常,但是电池包后续并没有其他结构确认这个螺栓的紧固性。我曾经对蔚来建议过这么大的电池应当要加装振动传感器同时评测当一定数量的Bayobolt失效的时候的可能情况,然后用大数据和机器学习的方式对紧固系统的监控度进行监控和评估。但是后续的交流应该是没有这方面的考虑。这对于这么沉重的电池的紧固方向是朝下的蔚来来说其实就是一个隐患。
对于液冷电池来说的快换其实是一个风险操作,冷却液本身就是可以燃烧的,快换接头的液冷通道在高频换电过程中会受损,紧固系统会失灵。分成小电池的话风险成倍增加了。
宁德现在的方案应该是不要液冷维持风冷,但是这就意味着电池系统的低温表现会一塌糊涂,能量密度和输出功率都会有限制,而且也不符合现在的电池包自身的热管理在性能和安全方面的趋势。但是如果未来又加上去,就会遇到我前面说的问题,然后最好的办法发现,其实也就是和蔚来一样的做一个大包,但是就回到导致大车变成腿短的车型。
这部分我觉得直接看字面意思即可。
2013年特斯拉展示换电技术,1分34秒完成换电
2020年特斯拉超冲站地图
电动汽车在现有汽车行业监管措施下最大的优势是电动汽车按照零排放汽车计算。
但是随着国际碳壁垒和碳共识的发展,整车制造碳排放策略将会提上日程,电池的碳排放问题过于严重了。
目前国内有机构计算的磷酸铁锂电池的碳排放大概是76kg/kwh。如果是36kwh那么就是2.7吨二氧化碳排放,但是一辆A级车的制造碳排放也就只有3.5吨左右。更何况现在单车的带电量越来越大。80kwh就是6.1吨二氧化碳排放了。
电池的最大问题是电池一旦制造完成,碳排放就已经产生了。而燃油车是使用了才会产生。80kwh的电池相当于新车就自带额外消耗了0.264万升汽油(纯电动汽车除了电池之外增加的电驱、线束等的碳排放与基于常见金属的发动机变速箱驱动轴结构的碳排放接近,或者说去掉电池结构的纯电东汽车基本与燃油车整车的制造碳排放相同),如果按照混动汽车5L/100km计算,相当于一开始就自带了5.3万公里的行驶里程。
所以双碳战略下的技术趋势是减少电池使用,相同的电池减少产生大量碳排放的电池材料,减少电池的盲目低效扩充和能源浪费。宁德时代的换电小九九从理论上确实可以缓解现在单车堆积带电量的军备竞赛,但是这种模式在实际商业运行过程中,需要在全国范围大量冗余配置备用电池充电的做法实际上更容易进一步刺激电池的提前制造和大量冗余低效的重复性投资与制造,并导致最终的国家碳排放过度增长。这就说明换电模式最终的实际运行结果预期是与国家的最高决策不符合。
目前看来加速发展稳定高压快充(专属、社群、共用快充站的建设)和一定范围内的较长单车续航里程的发展依然是整车技术发展与双碳战略结合的最佳技术方向。换电注定是辅助,没有主流的机会。
最后一点,就是安全:
其实我认为,蔚来汽车的换电模式,终究会被一次换电站大爆炸而让蔚来最大的车黑:李斌 死心彻底降温这个模式。目前国内这种大电池然后因为没有钱备很多电池又要确保服务速度,所以被迫所有的电池都是快充到80%左右的模式,不管是什么安全性技术know-how,都是风险行为,这是化学体系决定的。
正如即便是基于磷酸铁锂国轩高科电池的北京大红门储能站爆炸逼退了动力电池梯度回收做储能的春秋大梦一样,换电模式现在就是缺少一次大爆炸,炸醒这些硬来的人们。
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有一说一,其实性价比最高的4K蓝光播放设备很可能是二手xbox
人家凭本事进的大厂,凭本事卷来的高薪,凭996/007的付出赢得的身价。
怎么到了有些人这里,就成了被大厂高薪惯坏了的年轻人?
开不起高薪,不招大厂离职的年轻人即可。
没必要过来硬踩一脚。
年轻人拿高薪不好吗?年轻人拿高薪不对吗?年轻人拿高薪何错之有?
现在社会最大的问题,不是年轻人赚的多,而是年轻人赚的太少了!
因为年轻人赚的少,尤其是相比于高昂的房价来说。
所以他们才会觉得没有希望,而在年轻人赚的多的时代里,是一片生机勃勃、欣欣向荣的。