换电站的四大组成系统和换电模式存在的问题

1.换电站四大组成  

换电站结构可分为四部分：换电系统、充电系统、换电平台及控制系统组成。

1.1换电系统  

换电系统的作用是从电动汽车上卸下亏电电池，运送到电池仓中，并从电池仓中获取满电电池，运送到换电平台完成换电工作。换电机器人是换电系统最重要的设备之一。加解锁平台可实现车辆电池包的更换与加解锁功能，码垛机用于运输和交换电池，锁止链接组件可快速自动化实现动力电池与车身的锁止和分离。快换电连接器、液冷连接器、水连接器主要起连接作用，换电系统主要厂商包括深圳精智、博众精工、伯朗特、科大智能、易事特和山东威达等。

1.2充电系统  

换电站内充电系统主要主要设备是充电仓，以集中充电，交流慢充的方式对更换下来的电池进行充能。充电系统中，电池箱体设计技术对环境控制、安全防护、锁止及快速解锁技术等有较高的要求。目前充电模块供应商包括泰坦、通合、华为等，充电功率在10KW-60KW，充电电压200V-500V。

1.3换电平台  

换电平台包括换电集装箱和停车底座，用于停放与定位电动汽车。目前的解决方案中，一种是采用下沉式的电动汽车定位平台，这种设计是现在换电站常用的方式，但存在土建结构设计麻烦、部署施工时间长、需增设排水措施和无法搬迁等问题；另一种是将电动汽车应用顶升装置抬起。由于汽车悬架作用的存在，对顶升装置的设计提出了一定的要求，换电模式对电动汽车停车定位也有较高精度要求，一旦停车位置出现偏差，无法成功定位，将导致后续换电工作无法进行。

1.4控制系统  

控制系统负责与客户设备通信，以及与换电站的协调设备进行通信。简单来说，控制系统接收来自客户端设备的电池更换操作请求，从多个换电平台中选择一个执行换电操作。控制系统涉及电动汽车的识别。已知的识别方式包括通过车载 RFID 识别，设置车牌识别装置识别与人工识别。       

2.换电站存在问题  

2.1投资成本高

相比充电桩几千到几万的投入，单个换电站建设成本超过200万，这还没加上备用电池，算下来每座换电站的投资都在数百万元人民币。更难的是，为了支撑换电车辆的正常运转，往往一个试点地区就需建立多座换电站形成换电网络。

2.2电池标准化不统一

不同品牌、不同车型电动汽车电池包标准化程度低，尺寸差异大，难以共用换电站，就像当年的手机充电接口。由于不同车企不同车型的客观原因，目前国家还未出台统一的电池标准，导致现在换电模式也只能由车企自己投资发展，很难在国家的支持下在全行业内普遍运用，这一定程度上限制了换电模式的发展。

3.3换电车普及率低

首先是换电车辆少，稍早新能源汽车兴起时整体电动车的基数都还比较小，更何况换电车辆，换电站利用效率低，增加了回本周期；其次是换电车型少，想要大规模推广换电模式，需要从整车设计的时候就以换电模式开发，需要有一定规模的整车保有量，因此一定数量的整车厂参与支持是必不可少的。

3.4商业模式不完善

早期以Better Place和国家电网为代表的第三方，他们提出的换电商业化模式是自己采购动力电池，扮演“电池运营商”的角色。虽然对于消费者来说无需再支付购买电池的费用，能够大大降低购置成本，但对于整车企业来说，一旦接受这一方案，相当于丧失了对于新能源汽车最核心部分的掌控力，生产电动车只是为第三方做嫁衣，自然没有多少车企愿意响应。