Latar belakang

Penggantian kuasa kenderaan elektrik merujuk kepada menggantikan bateri kuasa untuk menambah kuasa dengan cepat, menyelesaikan masalah kelajuan pengecasan yang perlahan dan pengehadan stesen pengecasan. Bateri kuasa diuruskan oleh pengendali dengan cara yang bersatu, yang membantu mengatur kuasa pengecasan secara rasional, memanjangkan hayat perkhidmatan bateri dan memudahkan kitar semula bateri. Perkara Utama Kerja Penyeragaman Automobil pada Tahun 2022 telah dikeluarkan oleh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat pada Mac 2022, yang turut menyebut keperluan untuk mempercepatkan pembinaan sistem dan piawaian pengecasan dan penggantian.

Status quo pembangunan penggantian kuasa

Pada masa ini, mod penggantian kuasa telah digunakan dan dipromosikan secara meluas, dan teknologi juga telah mencapai kemajuan yang besar. Beberapa teknologi baharu telah digunakan pada stesen janakuasa bateri, seperti penggantian kuasa automatik dan perkhidmatan pintar. Banyak negara dan wilayah di seluruh dunia telah menggunakan teknologi penggantian bateri kuasa, di mana China, Jepun, Amerika Syarikat dan negara lain adalah yang paling banyak digunakan. Semakin banyak pengeluar bateri dan pengeluar kereta mula menyertai industri, dan beberapa syarikat telah mula merintis dan mempromosikan dalam aplikasi praktikal.

Seawal 2014, Tesla melancarkan stesen penggantian kuasa baterinya sendiri, memberikan pengguna perkhidmatan penggantian bateri yang pantas untuk mencapai perjalanan jalan yang panjang di lebuh raya. Setakat ini, Tesla telah menubuhkan lebih daripada 20 stesen penggantian kuasa di California dan tempat lain. Beberapa syarikat Belanda telah memperkenalkan penyelesaian hibrid berdasarkan pengecasan pantas dan teknologi penggantian kuasa bateri buat kali pertama. Pada masa yang sama, Singapura, Amerika Syarikat, Sweden, Jordan dan negara serta wilayah lain telah membangunkan stesen gantian kuasa kenderaan elektrik yang agak maju dan berskala besar.

Beberapa perusahaan dalam bidang kenderaan tenaga baharu yang telah menarik banyak perhatian di China mula memberi perhatian dan meneroka aplikasi komersial model penggantian kuasa kenderaan elektrik. Mod penggantian kuasa yang digunakan oleh NIO, pengeluar kenderaan tenaga baharu domestik yang terkenal, adalah mod khas, yang membolehkan pemilik menggantikan bateri dengan bateri yang dicas penuh dalam masa tidak lebih daripada 3 minit.

Dalam bidang pengangkutan awam, mod perubahan kuasa adalah lebih biasa. Sebagai contoh, Ningde Times bekerjasama dengan Daerah Nanshan Shenzhen untuk menyediakan 500 bateri bas elektrik, dan membina 30 stesen penggantian kuasa. Jingdong telah membina lebih daripada 100 stesen penggantian kuasa di Beijing, Shanghai, Guangzhou, Shenzhen dan bandar-bandar lain, menyediakan perkhidmatan penggantian bateri yang cepat dan mudah untuk kenderaan logistik.

Penggunaan skim penggantian kuasa

Pada peringkat ini, kaedah penggantian kuasa utama di pasaran ialah penggantian kuasa casis, penggantian kuasa kabin hadapan/belakang dan penggantian kuasa dinding sisi.

• Cpenggantian kuasa hassis merujuk kepada cara untuk mengeluarkan pek bateri asal dari bahagian bawah casis dan menggantikan pek bateri baharu, yang digunakan terutamanya dalam bidang kereta, SUV, MPV dan kenderaan logistik ringan, dan digunakan terutamanya oleh BAIC, NIO, Tesla dan sebagainya. Skim ini mudah dicapai kerana masa penggantian bateri adalah singkat dan tahap automasi adalah tinggi, tetapi ia perlu membina stesen gantian kuasa tetap baharu dan menambah peralatan gantian kuasa baharu.
• Penggantian kuasa kabin hadapan/belakang bermakna pek bateri disusun di dalam kabin hadapan/belakang kereta, dengan membuka kabin/tangkai hadapan untuk mengeluarkan dan menggantikan pek bateri baharu. Skim ini digunakan terutamanya dalam bidang kereta, pada masa ini digunakan terutamanya di Lifan, SKIO dan sebagainya. Skim ini tidak memerlukan peralatan penggantian kuasa baharu, dan merealisasikan penggantian kuasa melalui pengendalian manual lengan mekanikal. Kos adalah rendah, tetapi ia memerlukan dua orang untuk bekerja bersama, yang mengambil masa yang lama dan tidak cekap.
• Penggantian kuasa dinding sisi bermakna pek bateri dikeluarkan dari sisi dan digantikan dengan pek bateri baharu, yang digunakan terutamanya dalam bidang kereta penumpang dan trak, dan digunakan terutamanya dalam koc. Dalam skema ini, susun atur bateri adalah yang paling munasabah, tetapi dinding sisi perlu dibuka, yang akan menjejaskan penampilan kenderaan.

Masalah sedia ada

• Pelbagai jenis pek bateri: Pek bateri yang digunakan dalam kenderaan elektrik di pasaran ialah bateri litium-ion terner, bateri litium besi fosfat, bateri natrium-ion, dll. Teknologi penggantian kuasa kenderaan elektrik perlu serasi dengan pelbagai jenis bateri bungkus.
• Padanan kuasa yang sukar: pek bateri setiap kenderaan elektrik adalah berbeza, dan stesen penggantian kuasa kenderaan elektrik perlu mencapai pemadanan kuasa. Iaitu, untuk menyediakan setiap kenderaan elektrik yang memasuki stesen dengan pek bateri yang sepadan dengan kuasa yang diperlukan. Di samping itu, stesen janakuasa itu perlu serasi dengan pelbagai jenis dan jenama kenderaan elektrik, yang juga menimbulkan cabaran kepada realisasi teknologi dan kawalan kos.
• Isu keselamatan: Pek bateri ialah salah satu komponen teras kenderaan elektrik dan stesen ganti kuasa kenderaan elektrik perlu berfungsi pada premis untuk memastikan keselamatan pek bateri.
• Kos peralatan yang tinggi: stesen penggantian kuasa kenderaan elektrik perlu membeli sejumlah besar pek bateri dan peralatan gantian, kosnya agak tinggi.

Untuk memberikan permainan kepada kelebihan teknologi penggantian kuasa, adalah perlu untuk mencapai penyatuan parameter pek bateri pelbagai jenama dan pelbagai model, meningkatkan kebolehtukaran, dan mencapai dimensi universal pek bateri kuasa, kawalan komunikasi dan pemadanan peralatan. Oleh itu, penggubalan dan penyatuan piawaian penggantian kuasa adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi pembangunan teknologi penggantian kuasa masa hadapan.