Háttér

Az elektromos járművek áramellátásának cseréje az akkumulátor cseréjét jelenti az energia gyors feltöltése érdekében, megoldva a lassú töltési sebesség és a töltőállomások korlátozásának problémáját. Az akkumulátort a kezelő egységesen kezeli, ami segít a töltési teljesítmény ésszerű elrendezésében, az akkumulátor élettartamának meghosszabbításában és az akkumulátor újrahasznosításában. Az Ipari és Informatikai Minisztérium 2022 márciusában tette közzé a 2022-es autószabványosítási munka kulcspontjait, amelyben megemlítette a töltési és csererendszerek és szabványok kiépítésének felgyorsítását is.

A hatalomcsere fejlesztésének állapota

Jelenleg az energiacsere módot széles körben használják és népszerűsítik, és a technológia is nagy előrelépést tett. Néhány új technológiát alkalmaztak az akkumulátoros erőműben, mint például az automatikus tápcsere és az intelligens szolgáltatás. A világ számos országa és régiója alkalmazta az akkumulátorcsere-technológiát, amelyek közül Kína, Japán, az Egyesült Államok és más országok a legszélesebb körben használtak. Egyre több akkumulátor- és autógyártó kezdett csatlakozni az iparághoz, és néhány vállalat elkezdte a gyakorlati alkalmazások kísérleti és népszerűsítését.

A Tesla már 2014-ben elindította saját akkumulátorcsere állomását, amely gyors akkumulátorcsere szolgáltatást nyújt a felhasználóknak, hogy hosszú utat tegyenek meg az autópályán. Eddig a Tesla több mint 20 áramcsere-állomást hozott létre Kaliforniában és más helyeken. Egyes holland cégek először vezettek be gyorstöltési és akkumulátorcsere-technológián alapuló hibrid megoldásokat. Ugyanakkor Szingapúrban, az Egyesült Államokban, Svédországban, Jordániában és más országokban és régiókban viszonylag fejlett és nagyszabású elektromos jármű-csereállomásokat fejlesztettek ki.

Számos, Kínában nagy figyelmet keltett új energiajárművek területén tevékenykedő vállalkozás kezd figyelni és feltárni az elektromos járművek teljesítményhelyettesítő modelljének kereskedelmi alkalmazását. Az ismert hazai új energetikai járműgyártó, a NIO által alkalmazott teljesítménycsere mód egy speciális üzemmód, amellyel a tulajdonos legfeljebb 3 perc alatt cserélheti ki az akkumulátort egy teljesen feltöltött akkumulátorra.

A tömegközlekedés területén gyakoribb az áramváltó mód. Például a Ningde Times együttműködött a Shenzhen Nanshan kerületével, hogy 500 elektromos busz akkumulátort biztosítson, és 30 energiacsere állomást épített. A Jingdong több mint 100 áramcsere-állomást épített Pekingben, Sanghajban, Kantonban, Sencsenben és más városokban, gyors és kényelmes akkumulátorcsere szolgáltatást biztosítva a logisztikai járművek számára.

Teljesítményhelyettesítő séma alkalmazása

Ebben a szakaszban a piacon a fő energiacsere-módszerek az alváz teljesítményének cseréje, az első kabin/hátsó teljesítmény cseréje és az oldalfal cseréje.

• CA hassis tápcsere az eredeti akkumulátorcsomag alváz alsó részéből történő eltávolításának és az új akkumulátor cseréjének módját jelenti, amelyet főként személygépkocsik, SUV-k, MPV-k és könnyű logisztikai járművek területén használnak, és főként a BAIC, NIO, Tesla és így tovább. Ezt a sémát könnyű megvalósítani, mivel az akkumulátorcsere ideje rövid, és az automatizáltság foka magas, de új fix áramcsere-állomást kell építeni, és új energiacsere-berendezéseket kell hozzáadni.
• Az első fülke/hátsó energiacsere azt jelenti, hogy az akkumulátort az első fülkében/hátsó részében helyezik el az első kabin/csomagtartó kinyitásával az új akkumulátorcsomag eltávolításához és cseréjéhez. Ezt a sémát főként az autók területén használják, jelenleg főleg a Lifan, a SKIO és így tovább. Ez a séma nem igényel új teljesítménycsere-berendezést, és az energiacserét a mechanikus karok kézi működtetésével valósítja meg. A költség alacsony, de két ember együttdolgozását igényli, ami hosszú időt vesz igénybe és nem hatékony.
• Az oldalfali tápcsere azt jelenti, hogy az akkumulátort oldalról eltávolítják, és egy új akkumulátorcsomagra cserélik, amelyet főként személy- és teherautók területén használnak, és főként az autóbuszokban. Ebben a sémában az akkumulátor elrendezése a legésszerűbb, de az oldalfalat ki kell nyitni, ami befolyásolja a jármű megjelenését.

Meglévő problémák

• Akkumulátorcsomagok széles választéka: Az elektromos járművekben használt akkumulátorcsomagok a piacon háromkomponensű lítium-ion akkumulátorok, lítium-vas-foszfát akkumulátorok, nátrium-ion akkumulátorok stb. csomagokat.
• Nehéz teljesítmény-illesztés: az egyes elektromos járművek akkumulátorcsomagja eltérő, és az elektromos jármű energiacsere-állomásának teljesítmény-illesztést kell elérnie. Vagyis minden, az állomásra belépő elektromos járművet ellátni a szükséges teljesítménynek megfelelő akkumulátorral. Emellett az erőműnek kompatibilisnek kell lennie a különböző típusú és márkájú elektromos járművekkel, ami szintén kihívást jelent a technológia megvalósítása és a költségkontroll szempontjából.
• Biztonsági kérdések: Az akkumulátorcsomag az elektromos járművek egyik legfontosabb alkotóeleme, és az elektromos járművek energiacsere-állomásának azon az alapon kell működnie, hogy biztosítsa az akkumulátorcsomag biztonságát.
• Magas berendezések költsége: az elektromos járművek csereállomásainak nagyszámú akkumulátorcsomagot és csereberendezést kell vásárolniuk, a költségek viszonylag magasak.

Az energiacsere-technológia előnyeinek kihasználása érdekében el kell érni a különböző márkák és különböző modellek akkumulátorcsomag-paramétereinek egységesítését, javítani kell a felcserélhetőséget, és el kell érni az akkumulátoregység, a kommunikációs vezérlés és a berendezések illesztésének univerzális méreteit. Ezért az energiacsere-szabványok megfogalmazása és egységesítése az egyik fontos tényező, amely befolyásolja a jövőbeni energiacsere-technológia fejlődését.