當前在優化能源結構、建設智慧城市的大背景、大主題下,換電模式獲得了更強的助力、更大的空間。北汽新能源、蔚來汽車、浙江時空電動等車企以及國家電網、南方電網等能源企業都在積極布局。

圖片來源:北汽新能源官網

圖片來源:北汽新能源官網

近日,國家標準GB/T 40032-2021《電動汽車換電安全要求》正式發布,并將于2021年11月1日實施。該標準是汽車行業在換電領域制定的首個基礎通用國家標準,解決了換電模式無標準可依的問題,有助于引導企業的產品研發,保障換電車輛的安全性?!懂a品安全與召回》邀請起草該標準的牽頭單位之一——北京新能源汽車股份有限公司(以下簡稱“北汽新能源”)進行深度解讀。

為換電模式提供標準支撐

換電是新能源汽車能源補給的重要方式之一,可以有效緩解慢充、快充方式的使用痛點。比如慢充面臨“建樁難”,無法實現大規模的全面覆蓋;快充影響動力電池壽命,也會增加城市電網的配電負荷。因此換電對于提升新能源汽車使用便利性具有積極的促進作用。

近年來,隨著我國新能源汽車產業化發展的不斷深入,不少汽車企業推出換電車型并建設換電設施,在電動汽車換電模式上有了進一步的應用實踐和成功案例。換電模式成為新能源汽車發展的新動能,推動了“車電分離”模式的嘗試及運行,解決了電動汽車初次購置成本高、二手車殘值低的固有問題,一定程度上促進了新能源汽車的市場化發展。

2021年以來,換電模式更是得到了國家政策的大力支持,全國兩會提出要加大充換電新型基礎設施的建設,換電站以新基建的概念第一次被寫入政府工作報告;工信部、國家能源局也聯合開展了新能源汽車換電模式應用試點工作,以促進新能源汽車換電模式創新應用。但由于換電結構和換電設備沒有統一的標準,車企只能各自為戰。

北汽新能源表示,采用換電模式的電動汽車在換電操作及道路行駛過程中會產生一定的沖擊、振動和磨損,可能會引發換電系統的結構和電氣安全風險。與非換電模式的電動汽車相比,換電模式的電動汽車在安全性方面具有一定的特殊性。因此,需要盡快制定換電安全標準,為換電模式提供標準支撐,引導行業合理規范發展。

全面保障換電安全性

北汽新能源指出,《電動汽車換電安全要求》從整體到局部進行系統考量,規定了可換電電動汽車所特有的安全要求、試驗方法和檢驗規則,適用于可進行換電的M1類純電動汽車。

具體來看,該標準依據電動汽車換電模式的工作場景,規定了換電安全性的一般要求,并在電動汽車整車和系統兩個層面上,規定了整車的換電操作、道路行駛和車輛防水要求,以及動力電池包的振動、機械沖擊及電氣安全要求。

此外,還體現了換電模式的使用極限工況,通過整車測試和系統測試的相互配合,全面反映了換電電動汽車在機械強度、電氣安全、環境適應性等方面的安全水平。

比如,該標準通過分析不同技術方案差異、車輛實際運行場景及運行數據,分別規定了5000次(卡扣式)和1500次(螺栓式)的最低換電次數要求,以確保用戶在車輛設計使用壽命內換電時的機械安全。而在高壓安全方面,該標準明確要求換電系統的直流電路絕緣電阻應大于100Ω/V,交流電路絕緣電阻應大于500Ω/V。

標準背后的努力

自2013年起,汽車行業一直密切關注換電模式車輛的發展動態,全國汽車標準化技術委員會電動車輛分標委(以下簡稱“汽標委電動車輛分標委”)一直積極組織具有換電模式的整車企業和換電設施企業開展溝通交流,并實地考察換電車型的使用、換電過程及換電站的運營。

據北汽新能源介紹,2018年11月13日,汽標委電動車輛分標委在天津召開了電動汽車換電技術及標準討論會議,來自整車企業、部件企業、測試機構在內的20多位專家出席,討論標準制定思路和編制原則,通過規范換電特有的安全性要求,促進換電車輛安全,保障可靠運行。

2020年1月14日,標準起草組在換電標準討論會上介紹了項目背景、行業觀點以及電動汽車換電標準體系的建設方案,并首次討論了換電標準的編制方案。此后,各核心起草單位開始組織專家開展標準的編制工作。

2020年3月初,第一版標準草案形成。在此以前,起草組經過近10次會議討論,北汽新能源內部經過20余次會議討論。針對其中的關鍵技術指標及試驗方案,起草組各單位通過分享實際運營數據、企業標準等,并經過4次會議討論,重點對換電次數的分檔、部件試驗方案進行確認。2020年3月底,該標準征求意見稿形成,發送行業廣泛征求意見2個月,共收到反饋意見120余條。

2020年6月9日起,起草組針對反饋意見,開展了意見處理工作,經過多次會議討論,形成處理意見,同時針對標準文本進行了修改完善。通過廣泛吸取行業建議,起草組于2020年7月20日形成標準送審稿。

2020年8月12~13日,在汽標委電動車輛分標委組織召開的2020年標準審查會上,標準送審稿順利通過審查。按照審查會議上委員專家的建議,起草組又修改完善了標準,并于2020年9月形成標準報批稿。2021年4月30日,該標準正式發布。

群策群力 推動換電標準化

作為汽車行業首個換電安全國家標準,起草組在制定過程中遭遇了諸多難題。比如,標準的失效模式分析、標準架構的確認、關鍵技術指標的規定、試驗方法的確認等。僅就關鍵技術指標一項,就需要解決換電次數、15000km過程中如何換電、系統部件的技術要求等一系列問題。

為了保證標準的科學性和合理性,在標準制定過程中,由天津汽車檢測中心組織發起標準的驗證活動倡議書,號召整個行業參與標準的測試驗證活動。

作為換電標準的牽頭單位之一,北汽新能源迅速響應,積極開展了整車道路運行試驗、換電操作試驗及系統部件試驗,對標準要求和試驗方法可行性進行了驗證。不僅如此,從推動標準制定、牽頭起草標準文本、提供運營數據到意見處理、審查答辯、整車及部件的試驗驗證等各個環節,北汽新能源都做了大量的工作。

北汽新能源認為,之所以能夠牽頭、深度參與換電標準的制定工作,在于自身在換電模式上的探索與布局已達10年之久。作為國內較早從事換電模式推廣的整車企業,北汽新能源已經形成了從技術、產品、平臺到產業鏈、資本鏈、生態圈的完整閉環,既是將換電模式帶入大規模商業化運營的新能源車企,也是換電汽車服務商。截至目前,其已在北京、廈門、蘭州、廣州等19個城市投放2.55萬輛換電式電動車,累計建成配套換電站255座,較好地滿足了車輛運行需求。

有標可依 助力產業高質量發展

當前在優化能源結構、建設智慧城市的大背景、大主題下,換電模式獲得了更強的助力、更大的空間。除了北汽新能源外,蔚來汽車、浙江時空電動等車企以及國家電網、南方電網等能源企業都在積極布局。

北汽新能源指出,《電動汽車換電安全要求》不僅是我國汽車行業在換電領域制定的首個基礎通用國家標準,也填補了全球汽車行業在該領域的空白。

一方面解決了換電模式無標準可依的緊迫問題,有助于引導和規范汽車企業的產品研發,提升換電電動汽車的安全性,支撐新能源汽車產業健康高質量發展,也為消費者選擇新能源汽車的動力增添砝碼。

另一方面也向世界分享中國換電模式的經驗,對于全球新能源產業健康高質量發展以及中國新能源汽車產品走出去都具有積極意義。

為消費者創造更好的體驗

北汽新能源從2011年左右就開始著手換電技術的預研,2014-2016年進行換電產品的開發和驗證,2016-2018年開始探索換電模式的示范運營,實現商業化運作,自2018年以來,已進入大規模運營推廣階段。

在技術方面,北汽新能源已掌控車輛定位系統、快換連接系統、底盤換電系統、電池全生命周期管理技術、快換電池箱、換電網絡運營管理等多項關鍵技術。尤其是擁有“識別能力”的動力電池評估技術,基于大數據分析的電池追溯、監控、評估及運營的一體化網絡平臺,可通過車輛充電數據與快速檢測數據實現對退役動力電池的快速評估,評估時間<0.5小時,評估精度>90%。

此次牽頭、深度參與換電標準的制定工作,也讓北汽新能源收獲頗多。

首先,貢獻自身積累的技術經驗、運營數據等,轉化為國家標準,以自身行動踐行社會責任,推動換電行業健康發展。其次,在標準制定過程中,廣泛吸收行業各家單位的意見,可以提高標準的科學性及可應用性。第三,標準發布后,按照標準提出的技術要求框架完善自身企業標準,在換電車輛開發中提出更嚴格的技術指標要求,提高自身產品質量,為消費者創造更好的使用體驗。

積極參與標準制定

北汽新能源自成立起一直積極參與汽車行業相關標準的制定工作。截至2021年5月,北汽新能源參與制定國家、行業、團體標準近百項,其中已發布標準52項(國家標準32項,行業標準7項,團體標準13項),制定中的標準50余項,包括電動車輛整車、電機電池等關鍵零部件、充電、電磁兼容、碰撞、功能安全、自動駕駛、信息安全等技術領域。

北汽新能源表示,將繼續秉持開放共享合作的態度,積極參與標準的制定工作,提高企業自身產品質量,提高產品市場認可度,共創健康的行業發展環境。

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。涉及資本市場或上市公司內容也不構成任何投資建議,投資者據此操作,風險自擔!

凡本網注明?“來源:XXX(非電池網)”的作品,凡屬媒體采訪本網或本網協調的專家、企業家等資源的稿件,轉載目的在于傳遞行業更多的信息或觀點,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。

如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理、刪除。電話:400-6197-660-2?郵箱:119@itdcw.com

電池網微信
[責任編輯:陳語]
新能源汽車
電動汽車
換電站