Baggrund

Udskiftning af elektriske køretøjer refererer til udskiftning af strømbatteriet for hurtigt at genopbygge strømmen, hvilket løser problemet med langsom opladningshastighed og begrænsning af ladestationer. Strømbatteriet styres af operatøren på en ensartet måde, hvilket hjælper til rationelt at arrangere opladningsstrømmen, forlænge batteriets levetid og lette batterigenanvendelse. Nøglepunkterne for bilstandardiseringsarbejde i år 2022 blev udgivet af ministeriet for industri og informationsteknologi i marts 2022, som også nævnte kravet om at fremskynde konstruktionen af ​​opladning og udskiftning af systemer og standarder.

Status quo for udvikling af strømudskiftning

På nuværende tidspunkt er strømudskiftningstilstanden blevet meget brugt og promoveret, og teknologien har også gjort store fremskridt. Nogle nye teknologier er blevet anvendt på batterikraftværket, såsom automatisk strømudskiftning og intelligent service. Mange lande og regioner rundt om i verden har vedtaget batteriudskiftningsteknologi, hvoraf Kina, Japan, USA og andre lande er de mest udbredte. Flere og flere batteriproducenter og bilfabrikanter begyndte at slutte sig til industrien, og nogle virksomheder er begyndt at pilotere og fremme i praktiske anvendelser.

Allerede i 2014 lancerede Tesla sin egen batteriudskiftningsstation, der giver brugerne hurtige batteriudskiftningstjenester for at opnå en lang køretur på motorvejen. Indtil videre har Tesla etableret mere end 20 strømudskiftningsstationer i Californien og andre steder. Nogle hollandske virksomheder har for første gang introduceret hybridløsninger baseret på hurtigopladning og batteriudskiftningsteknologi. Samtidig har Singapore, USA, Sverige, Jordan og andre lande og regioner udviklet relativt avancerede og storstilede el-køretøjsudskiftningsstationer.

Adskillige virksomheder inden for nye energikøretøjer, der har tiltrukket sig stor opmærksomhed i Kina, er begyndt at være opmærksomme på og udforske den kommercielle anvendelse af udskiftningsmodellen for elektriske køretøjer. Strømudskiftningstilstanden, der bruges af NIO, en velkendt indenlandsk producent af nye energikøretøjer, er en speciel tilstand, som giver ejeren mulighed for at udskifte batteriet med et fuldt opladet batteri på ikke mere end 3 minutter.

Inden for offentlig transport er strømskiftetilstanden mere almindelig. For eksempel samarbejdede Ningde Times med Nanshan District of Shenzhen om at levere 500 elektriske busbatterier og byggede 30 strømudskiftningsstationer. Jingdong har bygget mere end 100 strømudskiftningsstationer i Beijing, Shanghai, Guangzhou, Shenzhen og andre byer, der leverer hurtige og bekvemme batteriudskiftningstjenester til logistikkøretøjer.

Anvendelse af strømudskiftningsordning

På dette trin er de vigtigste strømudskiftningsmetoder på markedet udskiftning af chassiskraft, udskiftning af forkabine/bagudskiftning og udskiftning af sidevægsstrøm.

• Chassis strømudskiftning refererer til måden at fjerne den originale batteripakke fra den nederste del af chassiset og erstatte den nye batteripakke, som hovedsageligt bruges inden for biler, SUV, MPV og lette logistikkøretøjer, og hovedsageligt bruges af BAIC, NIO, Tesla og så videre. Denne ordning er let at opnå, da batteriudskiftningstiden er kort, og automatiseringsgraden er høj, men den skal bygge en ny fast strømudskiftningsstation og tilføje nyt strømudskiftningsudstyr.
• Forkabine/bagudskiftning betyder, at batteripakken er arrangeret i forkabinen/bagenden af ​​bilen, ved at åbne forkabinen/bagrummet for at fjerne og udskifte den nye batteripakke. Denne ordning bruges hovedsageligt inden for biler, i øjeblikket hovedsagelig brugt i Lifan, SKIO og så videre. Denne ordning kræver ikke nyt strømudskiftningsudstyr og realiserer strømudskiftning gennem manuel betjening af de mekaniske arme. Omkostningerne ved er lave, men det kræver to personer at arbejde sammen, hvilket tager lang tid og er ineffektivt.
• Sidevægsstrømudskiftning betyder, at batteripakken fjernes fra siden og erstattes med en ny batteripakke, som hovedsageligt bruges inden for personbiler og lastbiler, og hovedsagelig bruges i busser. I denne ordning er batterilayoutet det mest rimelige, men sidevæggen skal åbnes, hvilket vil påvirke køretøjets udseende.

Eksisterende problemer

• En bred vifte af batteripakker: Batteripakkerne, der bruges i elektriske køretøjer på markedet, er ternære lithium-ion-batterier, lithium-jernfosfat-batterier, natrium-ion-batterier osv. El-køretøjsudskiftningsteknologi skal være kompatibel med forskellige typer batterier pakker.
• Vanskelig strømtilpasning: Batteripakken i hvert elektrisk køretøj er forskellig, og elbiludskiftningsstationen skal opnå strømtilpasning. Det vil sige at forsyne hvert elektrisk køretøj, der kommer ind på stationen, med en batteripakke, der matcher den strøm, den har brug for. Derudover skal kraftværket være kompatibelt med forskellige typer og mærker af elbiler, hvilket også stiller krav til realiseringen af ​​teknologi og omkostningskontrol.
• Sikkerhedsproblemer: Batteripakken er en af ​​de mest kernekomponenter i elektriske køretøjer, og strømudskiftningsstationen for elektriske køretøjer skal arbejde ud fra den forudsætning at sikre batteripakkens sikkerhed.
• Høje udstyrsomkostninger: el-køretøjsudskiftningsstationer skal købe et stort antal batteripakker og udskiftningsudstyr, omkostningerne er relativt høje.

For at give spil til fordelene ved strømudskiftningsteknologi er det nødvendigt at opnå forening af batteripakkeparametre fra forskellige mærker og forskellige modeller, forbedre udskifteligheden og opnå universelle dimensioner af strømbatteripakke, kommunikationskontrol og udstyrsmatchning. Derfor er formuleringen og ensretningen af ​​strømudskiftningsstandarder en af ​​de vigtige faktorer, der påvirker udviklingen af ​​fremtidens strømudskiftningsteknologi.