汽车|电动汽车换电模式的发展现状及趋势综述( 三 )
2.2 底盘结构松散 ， 增加安全隐患
目前快换电池主要包括3种方式：垂直对插式、侧面对插式、平行对插式 ， 如图1所示 。 轿车、SUV等小型车辆采用的是垂直对插式或平行对插式 ， 动力电池组布置在底盘或后备箱 ， 客车、卡车等大型车辆采用的侧面对插式 ， 动力电池组布置在侧面 [6] 。 由于动力电池体积较大 ， 同时要与电动机相连来输出动力 ， 80%以上的换电汽车的动力电池铺设在底盘 ， 一方面可以充分利用车身的有限空间 ， 另一方面使汽车重量集中在底盘 ， 重心下降 ， 增加车辆行驶稳定性 ， 换电技术要求车辆的动力电池要在3～5 min内更换完毕 ， 车辆的底盘考虑到可快速拆卸的动力电池 ， 不会像普通新能源汽车的动力电池完全固定封死在底盘 ， 而是将底盘结构进行针对性改造 ， 以方便动力电池的拆卸和安装 ， 相对于封闭底盘更加松散 ， 同时坚固性和耐久性不可避免地出现一定程度的下降 ， 出现碰撞事故的情况下车辆损失比其他固定安装动力电池的车型更加严重 ， 驾乘人员的安全不能得到充分保障 。 以蔚来汽车为例 ， 在中汽研公布的2019年第二批C-NCAP车辆碰撞测试成绩中 ， 蔚来
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ES8(参数|图片)仅排在参与测试的全部9款车型中的第5位 ， 表现一般 ， 与其底盘结构松散有一定的关系 [7] 。
除了使底盘结构安全性下降之外 ， 换电技术还会影响动力电池本身的放置结构 ， 由于需要频繁快速拆卸和安装 ， 动力电池组无法完全紧密固定在底盘 ， 会有间隙存在 ， 整体结构松散 ， 导致电池组在行驶过程中出现松动等状况 ， 稳定性下降 ， 在发生碰撞时易造成损坏 ， 在车辆停止时同样会造成事故 ， 国内一家新能源换电车型仅在2018年底至2019年上半年就发生了4次自燃事件 ， 另一家新能源汽车公司在2019年4月22日至6月14日的两个月内发生了3起自燃事件 。 经调查 ， 上述自燃事件的原因全部为动力电池存在安全隐患 ， 这两家公司随后相继宣布召回旗下相关新能源汽车产品 。
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图1 快换电池的3种实现方式
2.3 增加运营成本 ， 加重企业负担
换电技术需要生产企业对车辆底盘、动力电池、车身结构等方面进行重新设计 ， 与传统充电方式相比差别较大 ， 加之是一项新技术 ， 没有之前的技术储备和积累 ， 研发费用和技术门槛较高 ， 客观上导致研发换电技术的企业较少 。 同时 ， 换电站除了换电业务外 ， 还需要对电池进行充电、检测、保养等 ， 加之目前换电站还无法实现智能汽车充电桩的无人自助操作 ， 需要单独组建专业团队进行运营 ， 建设成本和人力成本骤增 ， 进一步加重企业负担 ， 最终影响其整体经营发展 。 换电模式的创始公司Better Place因为巨额的财政负担已经破产 ， 特斯拉在评估其换电业务的投入产出比过高会给公司造成极大财务风险之后直接放弃 ， 甚至没有投入运营 ， 国内的换电企业同样面临着资金困境 ， 北汽新能源已经向主营换电技术的北京奥动累计投资数亿元 ， 但目前仍处于亏损状态 ， 蔚来汽车2019年前三季度总收入为18.36亿元人民币 ， 净亏损25.21亿元人民币 ， 居高不下的换电服务体系建设成本是其亏损的重要原因 [8] 。
3 换电模式的未来发展趋势
虽然换电技术目前遇见了一些问题 ， 但它可以大幅度提高电能补充效率、延长电池使用寿命、消除续航里程焦虑 ， 发展前景仍然利好 ， 是今后新能源汽车重要的辅助技术 ， 近两年又在技术和模式方面出现了新的方向和趋势 。
3.1 集约型换电设施
换电站除了要为新能源汽车提供换电服务之外 ， 还要对动力电池进行储备、充电、检测、保养等 ， 保证其能够正常稳定使用 。 基于以上多种功能的换电站相比于充电桩占地面积更大、建设和运营成本更高 ， 一直制约和阻碍换电模式的推广应用 。 针对这一现状 ， 国内最大的电网企业国家电网正在主导研发占地面积更小、建设成本更低、自动化水平更高的集约型换电站 。
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