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為啥電動汽車不能像四驅車那樣換電池?

小時候和小夥伴玩四驅車時,你會發現只要擁有四枚充電電池,就可以和小夥伴不停歇地馳騁玩耍!那麼,電動汽車是否也可以擁有備用電池,然後通過更換電池的形式繼續行駛呢?

那麼腦洞系問題來了:

【腦洞系問題】電動汽車為何就不能和奧迪雙鑽四驅車一樣更換電池,從而解決充電慢與續航焦慮呢?

大家看到這問題後可能會浮現以下疑問:

▏怎麼更換電池?

▏尺寸大小、功率不一的電池如何統一?

▏換電單次成本高多少錢?

▏那停車怎麼辦?(這問題自帶喜感,部分電動車車主是為了免費停車而去充電的)

其實,電動汽車換塊電池繼續行駛並非天馬行空的想法,而且早已實現,如08年北京奧運會的可換電的長途公交、再例如特斯拉只為預約用戶開放的美國換電站,都是電動汽車換電模式的實踐例子。那麼對於未來電動汽車換電的可能性究竟如何呢?

為此專程連線了汽車的工程師們與特斯拉車主,看看他們是如何看待換電模式的。

▍換電模式的價值在於哪裡?

既然電動汽車要做到隨時隨地更換電池需要面臨很多問題,那麼換電模式為什麼還有被討論的資本?換電模式的存在意義有兩點,第一,在於快!特斯拉換電站的機械臂更換電池僅耗時90秒,這相當於加油的速度了;第二,換電模式或許可以順帶解決電動汽車電池壽命、電池無污染回收等現實問題。這模式雖看似不可行,但確實很有想像力!

電動汽車電池普遍壽命在5年左右,在未來必然要面臨回收的問題。而換電模式恰好形成了電池統一化管理機制,專業人員統一對電池進行維護、充電、更替,降低用戶充電引起火災的風險。

★汽車工程師:“更換電池也是目前電動車研發的一個方向,電池標準化需要全行業整合,如果單一車型銷量足夠大,推廣更換電池也是不無可能的。”

▍電池標準化

我的奧迪雙鑽四驅車只能裝五號的電池,裝不了1號大電池或7號小電池。

電池標準化是換電模式所需面臨的第一難題。加油為什麼能做到標準化?因為它只需要區分93號、95號、柴油等油品類別即可,根本無需強制不同品牌汽車車型的油箱尺寸容積。統一電池的難度遠大於油箱的標準化,電池標準化除了要求電池的輸出功率、輸出電壓等需要在限定的量化標準之內;電池的尺寸、造型及接觸點位置亦須為一致。

★汽車工程師:“即便是兩家不同品牌的電動汽車使用一樣標準的電池,置換起來也是不合適的。做電池標準化。標準化並不比解決充電方便和快的問題來得實際,正如手機也無法解決電池標準化的問題”

▍電池怎麼更換?

旋轉奧迪雙鑽四驅車的尾部旋扣,掀起車殼,釋放電池夾,即可更換電池。

以特斯拉為例,6000多枚的18650鈷酸鋰電池組成的電池包重達近900公斤,特斯拉曾瘋狂地像世人證明過人力也能更換電池,需要五個人協力並耗時十分鐘完成更替。毫無疑問,電動汽車不像電動自行車或電動電車那般可以輕易人為更換電池,而是要依靠于智慧的機械臂更換電池。

特斯拉的換電站則成為最佳的換電場所,全程由機械進行操作,車主無需下車,在90秒內完成電池的更替。

★汽車工程師:“(廣告時間)在未來可能根本不需要換電池,我們已經準備好一輛充好電的汽車在等著你(玩笑話)。”

★特斯拉車主:“對於租來的電動車是否可以更換電池我並不在乎,但是一輛價值100多萬的TESLA,你就算是免費給我換電池,我也不放心!”

▍可更換電池的位置應該放在哪裡?

顯然,電池的位置設計沒有那麼簡單,從特斯拉的構造,我們知道電池一定要放在一個相對安全且穩定的位置,於是特斯拉將6000多枚的18650小電池集成磚塊與剛性骨架二合一為一做成地盤,這種巧妙的設計,不僅降低特斯拉電池受碰撞風險,也降低了整車的重心。

在為數不多的資料裡,我們得知特斯拉換電站有個類似維修廠的地溝結構,通過底部機械臂伸入特斯拉底盤進行更換電池。

★汽車工程師:“不建議隨便變更電池安裝位置,因為電池的周邊結構都是經過精心設計的,電動汽車裡搭載的電池組是個複雜的系統,更換比解決快充和容量都難。”

▍更換電池費用有多貴?

換電模式,對車企亦或是車主來說都會增加其用車成本,對於車企而言,不論是自建還是政府扶持建設,換電站都是一筆額外的成本支出,特斯拉在美國加州建設的換電站僅建設成本就高達50萬美元,加上後期的人工維護費以及土地租金等費用,更是一個龐大的數額。另外業內人士還提出了一組資料,若要實行換電模式,企業需要生產出1.4倍於車輛數的電池,作為換電站的備用電池。

而對於車主而言,目前換一次電池的費用同樣很昂貴,特斯拉用戶更換電池的費用為60至80美元。

★汽車工程師:“換電模式屬於重資本行業,需要有人為換電的便捷去買單。“

編輯點評:顯然,目前換電模式普遍不被看好,但若從不考慮成本的角度去看,換電模式可以解決充電難與電池報廢回收的兩大頑疾。現在換電模式看似像笑話,說不定待到哪天這方面取得突破性的進展,便就預示純電動汽車普及之時。