换电模式无需急于定论

3分钟前

本文来自微信公众号:远川科技评论,作者:徐珊珊



在新能源汽车领域,每当充电技术取得进展,换电模式往往会被拿来对比。



3月初,比亚迪推出的兆瓦闪充2.0,其核心优势在于充电速度:电池电量从10%充至97%,最短仅需9分钟。即便在零下30度的测试环境中,电量从20%充到97%也只需十几分钟。



尽管比亚迪在发布会上多次对标加油站,但会后社交媒体上被讨论的却是蔚来的换电站



几天后,蔚来创始人李斌在央视节目中[1],继续为换电路线发声:超快充再快也比不上换电速度。同时他建议,为了电池健康,尽量使用慢充而非快充。



比亚迪的闪充与蔚来的换电,因看似对立的观点再次成为焦点。



换电与闪充的对比



比亚迪兆瓦闪充2.0的关键突破,是解决了“涓流充电”的问题。



涓流充电出现在电池充电的后期阶段。充电过程通常先快后慢,电量充到80%时速度较快,之后进入涓流充电状态,速度明显下降,从90%到充满的过程耗时较长。



这与锂电池的工作原理相关。简单来说,锂离子从正极向负极移动就像人们找停车位,停车场空时容易找到位置,但当80%的车位被占用,找车位就变得困难。



快充意味着锂离子要在短时间内快速从正极移动到负极。大量锂离子同时涌入,部分离子因来不及嵌入负极,会堆积在石墨表面形成金属锂,即“析锂”现象。



长期如此,金属锂会形成枝晶,一旦刺破正负极间的隔膜,可能导致短路。



多数车企以“10%-80%”作为充电速度的衡量标准,这既是锂电池特性所致,也为了减少电池衰减、延长寿命。



因此,比亚迪以10%至97%为测试基准,仅需9分钟,这一成绩含金量很高。同时,从10%充至70%的“可用状态”仅需5分钟,理论上已接近换电3分钟的速度。



更值得关注的是王传福所说的“第二代刀片电池的闪充对寿命没有影响”。





超快充会加速析锂现象,同时使电池内部升温,增加电解液的不稳定性,从而影响寿命,这是锂电池容量衰减的重要原因。



十年前,动力电池技术尚不成熟,电池管理系统(BMS)也较为普通,核心芯片和算法掌握在海外供应商手中[1],解决超快充与长寿命的矛盾难度很大。



十年间,宁德时代、比亚迪等电池企业进行了大量实践,比如在正负极间搭建超高速离子通道、对石墨负极进行改性,目的是让锂离子快速脱嵌,大幅降低超快充对电池寿命的影响。



不过,技术进步只能“改善”这种影响,无法完全消除。因此李斌的说法也有道理,只要充电依赖锂离子的移动,损耗就不可避免,这是物理学特性决定的。



研究机构Geotab的数据显示,在21款车型、超2万辆汽车的样本中,电池容量年均衰减2.3%,频繁使用快充(100kW以上)的电池年均衰减率是偏好慢充的2倍[2]。



理论上,蔚来换电站的电池采用慢充,衰减会更慢。根据蔚来官方说法,换电站内每块电池的衰减率严格控制在15%以下[4]。



这种情况下,即便车辆超过8年/16万公里的电池质保期限,电池容量仍能保持在85%左右,远超现行质保标准。



在此模式下,新车主换电可能拿到老电池,老车主也可能换到新电池。用车时间越长,换电的价值越明显。



本质上,比亚迪的闪充和蔚来的换电并非相互替代的关系。



并非非此即彼的竞争



作为全球新能源汽车销量冠军,比亚迪的市场目标显然是替代每年占比近半的燃油车市场,而非年销量30万左右的蔚来。



比亚迪的闪充站和换电站架构相似,都是小型储能系统。夸张地说,比亚迪若直接将储能系统的电池装入车内,就类似蔚来的换电站。



体验上,闪充和换电各有优劣,但消费者购车时,补能方式并非最重要的决策因素。



从另一个角度看,换电和闪充是两家公司经营策略的产物。



蔚来早期投入大量资金建设换电站,核心是解决充电效率远低于加油体验的问题。2020年后,新能源车三电技术快速进步,换电在效率上的优势有所减弱。



过去,蔚来换电站的短板在于电池包尺寸固定,新车型需兼容旧标准,只能做出妥协。



这种情况下,车型换代需考虑电池包兼容性,若大幅切换新平台,换电站的老电池会成为资产包袱,可能影响换电体验。



从第四代换电站开始,蔚来多品牌同站换电逐步实现,第五代基于柔性设计的换电站兼容性预计更好。





从经营层面看,换电系统为蔚来带来更多灵活性:



一是车电解绑。基于BaaS模式(电池即服务),电池所有权与使用权分离,大幅降低购车门槛,提升了销量。



二是基于换电的增值服务。比如长途出行时可租用150度大电池。



三是电池回收。蔚来积累了大量电池资产,淘汰的电池可用于储能或回收贵金属。



比亚迪发展闪充,既有展示技术实力的意图,也有布局高端车市场的考量。



多年来,比亚迪在20万以下市场几乎无对手,但在20万以上乃至30万以上的豪华车市场,未能复制统治力。



因此推测,比亚迪的闪充2.0是为了提高高价车型吸引力,进而提升整体汽车销售均价。



要实现兆瓦级(1000kW)充电速度,需同时具备超高电压和超大电流(P=U*I)。二代刀片电池和闪充站已建成,但车内若无对应的高压架构,无法发挥闪充效果。



全域高压架构会增加车辆成本,难以覆盖所有价格带。



因此,从2024年发布e平台3.0 Evo开始,比亚迪部分车型升级到全域800V架构。去年的超级e平台主打全域1000V架构,首发汉L和唐L,为今年推广闪充站奠定基础。



目前,应用比亚迪高压平台架构的车型主要是汉、唐及腾势、仰望等高价车型。想体验闪充,需选择较高价位的车型。





比亚迪发布闪充2.0后,汉L和唐L的新老车主都获得了366天的免费闪充权益,而贡献王朝网35%销量、年销66万辆的比亚迪秦则无法享受。



归根结底,换电和闪充在补能效率上有差异,但并非相互替代的关系。



毕竟蔚来过去的亏损并非因换电站过多;比亚迪在高端市场的不足,也不是因为消费者觉得充电慢。





[1]换电如何解决“车电不同寿”难题?蔚来李斌央视《对话》完整实录,蔚来



[2]中国新能源汽车动力电池产业发展报告(2016)



[3]New Geotab data shows EV battery health remains strong as fast charging use increases,GEOTAB



[4]揭秘蔚来换电背后的黑科技:不只是车电分离,蔚来

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