2017年新能源汽车换电技术可行性研究报告

2017年新能源汽车换电技术可行性研究报告

摘要：我国的水电、风电、核电和光电因峰谷问题，每年弃电以千亿度计，因此采用各种方式进行储能。尤其近期几年，投入大量资金采购电池储能系统。新能源汽车换电技术可行性报告拟用峰谷用电智能调节系统和新型标准储能模块（既能储能，又能装在新能源汽车上），充分利用弃电和夜间火电闲置发电能力为新能源汽车提供电力。这部分电力成本极低，应用于新能源汽车，规模后每年可产生几千亿纯利润，可快速回收投入成本，且环保效应显著，能够大力推动新能源汽车市场，快速拉动经济。

关键词：弃电智能储能动力电池标准换电技术

众所周知，美国在上世纪后期及本世纪初，为本国石油安全，在西亚采取一系列措施，甚至不惜发动战争。我国近四十年来，能源需求越来越大，由石油出口国到现在进口比例近60%。为保证国家安全，不惜投入巨量资金建设大量石油储存基地。如何解决石油需求问题，即采取什么方式替代石油能源，摆在我国的面前。

我国经过几十年经济高速发展，近期明显后劲不足。为拉动经济，不惜将房地产推到目前较为危险的境地。新的经济增长点，急需有所突破。票子、房子、车子、妻子和孩子，俗称五子登科。房子拉动经济的手段已经基本用到登峰造极；汽车的发展受到品牌、技术、拥堵、环保和石油的限制，发展前景有限。如果我国在解决品牌、技术、环

保和石油的前提下，将大部分汽车更新电动汽车，同时可以利用经济增长带来的利益加大交通基本建设，缓解拥堵。在此发展过程中，积累电动汽车方面的人才和技术，解决无人驾驶的问题不是不可能。那时，拥堵问题可以基本解决。关键是从中国制造到中国智造能能落到实处，同时环保和汽车拉动经济以及石油安全的问题就迎刃而解！

解决方案：

电动汽车替代燃油汽车，电动汽车的动力电池由充电改为换电。

电动汽车已经在我国推行多年，国家不惜进行巨额补贴，但收效不大，还闹出骗补的丑闻。市场基本否决了现有电动汽车的动力电池充电方式。汽车是人类追求效率和便捷而出现的一种工具，现行的充电方式恰恰违背了人类追求效率和便捷的需求。由于充电时间长，在生活节奏愈加快捷的今天，被视时间为生命的人所抛弃（时间本身就是生命的一部分）；由于充电时间长，无论在哪里充电，汽车本身会占用一定面积，这在寸土寸金的城市内部，是不可调和的矛盾。加上电动汽车的主要成本是动力电池，动力电池一旦报废，就超出一般顾客心理承受能力！（集中换电相当于给动力电池进行了免费保险，有问题的动力电池由换电站统一免费处理。相关费用摊销到电费里）因此，充电方式市场很难接受。由充电改为换电，是快速解决问题的唯一方式。

电力系统不但急需将低谷时放弃的水电、核电、风电、太阳能发电以及火电等进行储能调剂，而且更需要将电力充分利用，销售出去，形成GDP。因此，需要做的是：将储能系统的电池单元标准化，该标准单元不但能满足储能调剂，还要能装到电动汽车上，给电动汽车提供动力！

换电和充电方式的优缺点：

换电优点充电缺点

彻底解决等待问题需要等待

换电停车场地小充电停车场地大

优化电流充电，延长电池寿命快速充电严重缩短电池寿命恒温下充电，延长电池寿命充电温度不可控

集成控制充电，可填谷削峰不可控

标准统一，制造成本低标准不统一

标准统一，避免企业重复劳动各企业需无穷无尽投入

标准统一，回收利用方便标准不统一

位置固定在底盘，重心低位置不定

投资回报高无投资回报

推广迅速无法集中力量和国际竞争

换电缺点充电优点

技术更新只能针对外壳内部随意更新

国家需要出台新政策不需要

国家需要投入大量资金除补贴外，不需要国家投入

电动汽车能否迅速发展的主要因素为动力电池，解决不了此问题，其他无从谈起。我国高铁能够迅猛发展的主要因素为：铁道部能够在国家立项，争取良好政策，可以从各大银行贷款，在不考虑市场货币回报的前提下（铁道部亏损，整体国家收益），以市场换技术，经实践，从而制定我国自主标准。这是世界上任何公司都想不到，更做不到的事情。动力电池的市场开发类似。动力电池技术上比高铁简单的多，主要是充电容量和充放电管理系统，现有技术能够满足一般汽车的使用需求，而且通过投资可以获得高额回报。所要做的主要工作为：

一、动力电池相关标准及使用客户的确定：

1. 动力电池尺寸及强度标准的制定；

1）动力电池容量标准；（小型汽车原则用一块电池，中大型客车及货车根据厂家设计用多块电池；动力电池容量标准根据技术的发展不断修订）

2）动力电池报废标准；

3）动力电池长宽高等尺寸及强度标准；

4）动力电池快装导电接口标准；

5）动力电池快装定位及固定标准；

6）动力电池充电温度标准；

7）有关动力电池其他标准。

2. 动力电池管理系统；

1）充电管理系统；

2）温度管理系统（包括冷却和加热系统）；

3）放电管理系统；

4）独特充电口及充电密码；

5）安全系统（包括绝缘）等。

3.相对恒温充电柜标准；

4.调节用电峰谷控制系统（尽量利用用电低谷时间充电）；

5.充换电站供电标准；

6. 动力电池回收技术及利用方式（电池设计时需要考虑回收成本）；

7.（无人）自动取换动力电池电瓶车（系统）设计和制造；

8.基于GPS（或北斗系统）的满电动力电池分布查询系统；

现有技术查询显示最近距离10-20个充换电站满电动力电池分布及数量应该没什么问题，车主根据自己所去目的地和车辆显示电量，结合导航技术（当然要给余量)，确定自己所要去的换电站。

9.电力定价标准（对充电站）及每度收费标准（对车主）；

10. 动力电池报废负担方案；

11.新技术动力电池更换方案；（车主只买车，租用换电站电池）

平均按照90%电量，百公里18度计算，一般汽车可以行驶

80*90%*100/18=400（公里）。预估的80度电是在现有技术条件下，可以大批量生产的前提下提出的，随着技术的进步，相信能够解决90度电甚至更高。只要电池外形尺寸不变，不影响换电的实施。（特斯拉85度动力电池整体重量900公斤。为解决快充升温问题，电池内部充填了不流动的“冷却液”，由50%的水和50%的乙二醇混合而成。我们不需要，一是不会快充，二是充电时智能充电柜对电池强冷降温。因此可以降低整体重量和体积）

12.国家专项比例补贴动力电池，以节省的环保费用和节省进口石油外汇等方式收回成本；

13.动力电池唯一编号及电子防伪技术；盗抢电池无价值；车辆防盗抢。