【2021第十五届中国汽车年会】协鑫能科移动能源事业部总经理李玉军:紧抓新能源与电动汽车加速融合的时代风口快速布局,通过技术研发与革新解决行业痛点

2021-12-21 15:19

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今年,中国新能源汽车渗透率已超过20%,这意味着五辆车中就有一辆是新能源汽车。在这样的增速前提下,现有的新能源汽车是否能够满足车辆增长所带来的补能等瓶颈问题?在这个大环境下我们迎来了换电的发展机遇。

过去十年内国内各类企业都在积极探索换电的出路,但是行业意见趋同是近三年左右。首先国家标准做了一些积极的探索,比如在车电分离方面,通过车身和电池两张发票,解决了该商业模式中物权法的问题。与此同时,目前各大车企、能源企业纷纷入局开展换电场景的产品开发,市场推广以及运营,让大众看到换电产业的蓬勃发展。当然,换电产业还存在诸多问题,主要集中在四个方面:资产问题、利用效率问题、电价问题和梯次利用问题。

第一,目前换电行业资产较重。既要建换电站,还要买站内电池,如果做车电分离还要买车上的电池,上述的投入累积导致了行业重资产的特性,要想做很大的规模,需要一定的资金做支撑。

第二,通过我们的测算,换电目前最大的问题是规模问题,或者是效率问题,规模小,设备利用率低,导致了收费高,这就是怪圈。

第三,通过制作经济模型,我们发现在换电的运营过程中,费用占据最高的是电价,如何找到低价或者是优质电,赋能换电产业也是需要我们去探索的。

就资金问题,协鑫能科自决定切入这个赛道之前,就在这方面做好了充足的准备,首先在3月31日与中金联合发起了100亿的碳中和基金,重点聚焦换电上下游产业链,甚至包括电池银行。与此同时,我们依托上市公司完成50亿定增,计划于明年共建488座换电站,为我们开展换电的推广奠定了良好的资金基础。

对于换电站利用效率,协鑫能科将聚焦两个方面。第一,从产品端,协鑫能科需要研究换电站产品是否足够高效,能够通过效率承担设备费用以及多余的电池。基于此,协鑫能科研发了一款换电站,其最大的特点是双通道:司机驶入换电通道,在全流程中(下电,换电,上电,驶出),换电过程大概只占50%的时间。协鑫能科团队研究发现,与其去缩短50%的换电时间,不如通过增加通道,降低司机上电下电驶入驶出的时间。

在双通道的换电站中,马头机、电池充电、安防消防等设备都是公用的,只有换电的加解锁机构是两套。在这个前提下,换电站的成本增加幅度仅维持在约20%左右,但是收益却达到了双通道的收益,换电时间由原来的全流程160秒降到80秒,从而达到了换电站的高效。

第二,云端也要做电池的智能充电,从而满足高峰时段的电量需求,也同样保障了产品的高效。

第三,如何才能获得低价的电或者零碳的电?电网,尤其是光伏电站,有时会在郊区或者山坡上,但是换电的网络可能会在城市或者是郊区,这两张网是不匹配的。对此,我们目前开发了充换分离的方案,其中电池会通过移动能源车运到电网方便的地方充,充完之后再运到换电的网,这样实现了充和换的分离。其中最大的收益是用到了零碳的电,拿到优质低价的电,从经济模型来看是助力换电模式能够大规模推广,甚至产生良好收益的重要措施。

第四,电池如何做到全生命周期的使用,最重要的一点是顶层设计。无论硬件预埋或软件预埋,在换电时要考虑电池包在车、换电站、储能等多种应用场景。其中最核心的是BMS,如果BMS具备了行车模式、换电模式以及储能模式,就做到了电池的全生命周期的软件、硬件预埋。

除此之外,电池银行是一个重要应用场景。从技术角度来看,最重要的问题是保障电池可溯源和状态可溯源。协鑫能科通过在BMS中增加区块链终端,实时共享电池状态、物理状态、位置,其中包括SOC、SOH,为电池资产银行做好准备。

那么假设把这些电池取下做储能,如何储能?电池的标准不一样,规格不一样,SOA的状态也不一样,如何组成储能设备?对此,协鑫能科的研发团队已经开展了很多研究,目前的技术架构核心可以总结为异构兼容:用状态不一致的电池来组成状态一致、安全可靠的储能设备。这些从技术产品端已经准备完毕,剩下仅为应用场景。目前,协鑫能科已服务超过5000家工商业用户,接下来换电电池会再组成储能设备,已经至少有5000多个应用场景,这也是对换电产业有益的补充。