电动汽车快冲换电模式比较课件.ppt

1、Allan Wang Mobile: + 86 Email: 电动车充电方案比较Allan Wang Mobile: + 86 Email: 阻碍电动车发展的主要原因非常不同意不同意普通同意非常同意 1阻碍电动车的发展是续航里程0.00%4.52%24.52%50.32%20.65%2阻碍电动车的发展是充电地点和充电时间。0.00%2.58%14.19%54.84%28.39%3阻碍电动车的发展是安全隐忧。2.58%12.26%38.06%36.77%10.32%4阻碍电动车的发展是消费者不清楚电动车和操控性能。3.87%18.71%40.00%29.68%7.74%5阻碍电动车发展的是消费者

2、的环保意识。5.81%24.52%37.42%24.52%7.74%非常不同意不同意普通同意非常同意 1当充电装置普及时，我会立刻去购买电动车。0.65%12.26%43.87%35.48%7.74%2当续航里程改善后，我会立刻去购买电动车。0.65%7.74%44.52%38.71%8.39%Allan Wang Mobile: + 86 Email: 充电模式常规充电模式快速充电模式更换电池组优点 充电器和安装成本较低，便于实现车载； 可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本，保证充电时段电压相对稳定； 充电设施体积小可携带，便于车辆在停车场以外的地方充电。 充电时间短，场地周换快；

3、充电站场不需要大面积的停车场。 提高了车辆的使用效率，方便用户的使用； 更换下来的蓄电池可以在低谷时段进行充电，降低了充电成本，提高了车辆运行的经济性； 解决了充电时间长、蓄存电荷量少、电池质量差、续驶里程短等难题； 便于电池组的维护、管理，提高了电池的使用寿命； 有利于废旧电池的回收和再利用。缺点充电时间过长，难以满足车辆紧急运行的需求。 充电效率较低，安装成本和工作成本较高； 充电电流大，对充电的技术和方法要求高，对电池的寿命有负面影响； 充电电流大易造成电池异常，存在安全隐患。对于电池与电动汽车的标准化、电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理以及电池的流通管理等有严格的要求。适用性 设计

4、电动汽车的续驶里程尽可能大，能满足车辆运营一天的需要，仅仅利用晚间停运时间充电； 由于常规充电以常规的电流为蓄电池充电，因此在家里、停车场和公共汽车站都可以进行充电； 常规充电站的规模一般较大，以便能够同时为多辆电动汽车进行充电。 电动车的续驶里程适中，在车辆运行的间隙进行快速补充，满足车辆安全运营需要； 大电流快充使充电时间大为缩短，为后续的均衡充留出足够的时间； 由于相应的大电流需求会对公用电网产生有害的影响，因而快速充电模式只适用于专用的充电站。 车辆电池组设计标准化，易更换； 车辆运营中需要及时的更换电池，充电站可以对电池和车辆实现专业化、快速化的分离；Allan Wang Mobil

5、e: + 86 Email: 换电、快速充电模式优劣对比换电、充电模式优劣对比对比项目快速充电模式换电模式获得能源便利性+充电站快充，停车场慢充-换电站方可换电池标准统一难易+标准统一难易-统一接口较为简单安全性+相对高-相对低建站成本+相对低-相对高技术革新动力+革新技术动力强-垄断可能性大，革新动力小市场化可能+短期更为可行-短期无法盈利时间长短-现行技术下较慢+方便快捷消费者购车成本-初次购车成本高+初次购车成本低电池寿命-快充缩短电池寿命+集中充电电池寿命长续航能力-续航受限制+续航增强电网功率压力-快充对电网造成巨大压力+集中慢充，压力较小Allan Wang Mobile: + 8

6、6 Email: 电动汽车产业链换电池会否带来电池管理混乱问题，会否因频繁更换电池发生事故？不同车企的电池标准也是不同的，能否按照国家电网的接口来统一做？将电池拿走是动了他们的“奶酪”。也就是说，如果整车企业放弃电池将不会获得国家的补贴车厂石油公司电池厂商电网换电模式使卖汽车的不用收电池钱，买汽车的不用付电池钱，不管是厂家还是消费者都能够节省不少成本如果换电模式成为主流，电池生产企业将能够获得丰厚的利润。 可利用现有的加油站改建为加油站充电一体综合站，降低投资成本充电时间大都为白天，会对电网造成冲击，需考虑电网实际承受范围；将来国家电网还将回收这些旧电池，在变电站用作储能设备。快速充电模式更换

7、电池组Allan Wang Mobile: + 86 Email: 动力蓄电池技术难题电动汽车动力蓄电池的安全性、可靠性以及成本，也是充电站发展值得注意的问题之一。相比其他交通工具，汽车的颠簸程度更高，对于电池的抗震性、稳定性要求更高。电动汽车在更换电池时，要考虑电池安装是否稳固，多次更换电池带来的磨损是否会影响电池有效对接入车体，导电性是否受到影响等问题。为了有效避免因更换不善引发的电池脱离车体、电池着火、冒烟、爆炸等安全事故，可通过引进先进设备如比较精确的定位系统、机械手、死锁解除等技术手段来保证电池安全替换。Allan Wang Mobile: + 86 Email: 初期阶段应以慢充+

8、换电模式2010年7月6日，财政部、科技部、工信部、发改委在深圳联合召开全国私人购买新能源汽车试点工作会议，出席会议的工信部副部长苗圩指出，“统一电动汽车所用动力电池的规格和尺寸，决定了将来更换电池的可行性”，建议“充电的方式以慢充电和分散式充电为主，不宜大规模建设集中式快速充电设备，特别是针对私家车”。目前电动汽车充电以“慢充+换电”为主要方式。快速充电可在20分钟至30分钟内，为电池充电50%至80%，使汽车可以继续行驶。但快速充电是以严重消耗电池寿命为代价的，现在的储能技术无法在不降低使用寿命的基础上完成快速充电。例如，成本在6-12万元的电动汽车电池，如果经过快速充电，使用寿命将由10

9、年降至3年。这一成本如果转嫁于消费者，新能源汽车的产业化将受到极大制约。快速充电的最大优势就是时间短，这一点通过换电方式同样可以做到。更换电池比较方便，过程相对简单，以“换电”的方式缩短电动汽车的充电过程，既方便运营商在最经济的时段实现充分的电能存储，又为车主减少了充电等待间，由提供“快速充电服务”转变为提供“电池更换服务”。慢充（普通充电）是采用现在的交流插头插在车上，需要两小时至八小时。在新能源汽车产业化的初期，考虑到电池产品的技术性能和新能源汽车的市场性，通过汽车充电站和充电桩的合理布局，慢充是可以满足车主在公寓或住所附近为私家车充电需求的。因此，“慢充+换电”方式是当下充电站最可行的技

10、术选择。Allan Wang Mobile: + 86 Email: Allan Wang Mobile: + 86 Email: The driver swipes a card to activate the system, then drives into the change station. A robot quickly releases the battery pack from the undercarriage and exchanges it for a new one.Time from drive-in to drive-out: 1 minute 30 seconds

11、. l Battery: The several-hundred-pound pack, powered by lithium-ion cells like those in laptop computers, mounts flush with the bottom of the car. Better Place will own the batteries along with the infrastructure for servicing them. l Plug: Like electric cars currently on the market, the Better Plac

12、e model has an electric plug so that drivers can top off at curbside charging stations. l Software: GPS-enabled software in the car alerts drivers when theyre running low on battery power and directs them to the nearest quick-change station along their route. The software could also interface with f

13、uture power-monitoring technology to feed power from parked cars . Allan Wang Mobile: + 86 Email: 在中国发展策略与换电模式失败原因分析Better Place 换电模式失败的原因，主要有几个方面：Better Place计划在2016年前在以色列和丹麦两国销售这10万辆Fluence ZE电动车。不过最终这款车的销量不及计划销量的1%，以至于Better Place的亏损达5亿美元。换电模式推广需要大量的电池储备（购买数量不低于运行车辆数的1.8倍），产业规模巨大，产业链协调较难;电动汽车关键环节

14、在于电池，也是汽车厂家发展电动车的核心技术所在。而按照换电模式，Better Place和电网将直接控制对电动车电池的运营，也将获得电池方面的利润，因此受到汽车厂家的冷落。换电模式需明确技术标准，其中涉及车的制造路线、电池制造技术、能源补给网络建设、国家智能电网建设、城市规划等一系列问题，现阶段这些问题无法彻底解决;换电会增加电池与车辆连接的结构不稳定性风险，产生安全问题;最后，换电模式还直接面临着电池控制权的利益博弈。Better Place中国区规划了发展路径：和汽车厂家合作，通过可充可换电的汽车，给中国市场提供产品；力求在中国的电动车充换电基础设施建设中占一分子，在2011年和南方电网达

15、成协议，共同建设充换电站；1. 发展自己的充换电设施供应链条。Allan Wang Mobile: + 86 Email: Model S is designed to allow a fast battery swap, exchanging your battery for a fully charged battery in less than half the time it takes to refill a gas tank. This offers Model S drivers another, even faster option when recharging while

16、driving long distances.Model S Super Charge 和 Battery Sweep 模式Allan Wang Mobile: + 86 Email: 换电服务并不是Tesla业务核心，仅为拓展客户而开辟的一条途径。而Better Place不同，前期投入很大，斥巨资在以色列建立了37家换电站。Tesla目前选择的是更为稳妥的路线，先在某些地区试水，成功之后再去拓展。成本在其可控范围内。涉及到更为具体的操作，Tesla和Better Place也不同。Better Place在换电中使用的电池均非车主所有，因此电池的新旧对车主来说并不重要。但Tesla则恰恰相

17、反，电池属于车主，这就导致车主在更换电池时会对电池的新旧、容量、使用寿命等有更多的要求。Tesla的换电站是设置在超级充电站中。超级充电站已经有不少多余可用的电池，这些电池目前被用于存储太阳能电池板，在未来可用于电池交换模式。VS 换电模式比较Allan Wang Mobile: + 86 Email: M300EV目前众泰新能源汽车与国家电网合作开发换电模式，发展了中国新能源汽车市场化的创新举措，其中众泰M300EV换电模式车型在杭州市新能源出租车市场的占有率已达到92%，极大的推动了新能源汽车的普及进程。 “杭州模式”的成功，开拓了新能源汽车应用和普及的全新道路，目前这种模式还将推广应用到

18、多个国内新能源汽车示范运营城市，与国有电力运营商的战略合作将极大的推动新能源汽车的普及进程。Allan Wang Mobile: + 86 Email: 杭州模式：换电为主、充电为辅、分散服务序号项目内容相应数据备注1纯电动出租车39辆 2年底时目标规划200辆 3目前每车平均运营公里数1.2万公里最长2万公里4运营方式，每天1班，做一休一1班每车配2人5换电模式的电池容量4箱电池每箱电池规格：80V/60Ah6换一次电可续航里程95公里 7乘坐舒适性好车宽、行走平顺8每天运营时间15个小时 9故障率 等同普通出租车Allan Wang Mobile: + 86 Email: 国家电网许继集团

19、许继紧盯国内外前沿技术和国家发展战略，聚焦资源，超前谋划，在国内首次提出了集充、换、储、放一体的电动汽车充换电站技术方案和运营方案，在电动汽车充换电标准制定、技术研发、设备研制及示范项目建设等方面，走在了行业前列。公司研制出世界上第一台电动汽车换电机器人，成功应用于世界上功能最全、规模最大、服务能力最强的山东青岛薛家岛电动汽车智能充换储放一体化示范电站工程。陆续在北京、上海、西安等20多省市投运了60多座充换电站；国内首套基于物耳其网的分布式电动汽车(电池)管理系统在天津、南京等地实现商业化运行。目前许继已成为国内唯一能够成套提供充、换、储、放一体化设备的制造商。Allan Wang Mobi

20、le: + 86 Email: 薛家岛公交车标准充换电站薛家岛公交车标准充换电站项目方案Allan Wang Mobile: + 86 Email: 公交车充换电站成本与不同电价下的收益分析公交车充换电站成本分析固定成本（单位：万/年）运营成本（单位：万/年）基础设施投资200员工费用(30-50 人）150征地费用50维修费用10更换电池设备（2个电池快换通道，每个通道设2台快换机器人）600电费613充电机采购费用800电池购买费用（公交车每车一整套电池约50万，充电站按照1:1.8的比例配备）9000总计10650 总计773 不同电价下的公交车充换电站收益分析电价(元/度)10 6 4

21、 每天充电次数(次) （供公交车在城市工况下行驶80km以上）240 240 240 每次充电度数(度)100 100 100 电池寿命期内充电站收入(万)37400 22500 16000 电池寿命期内充电站支出(万)14000 14000 14000 电池寿命期内充电站收益(万)23400 8500 2000 充电站年净收益(万)8760 2100 470 传统公交车行驶100公里耗油60升，油价位6.7元/升，100公里运行成本约为400元；电动公交车行驶100公里耗电100度，若要与传统公交车运行成本相当，则每度电价约为4元。Allan Wang Mobile: + 86 Email:

22、 车电互联模式 Vehicle to Grid 由于大部分乘用车辆平均每天行驶时间1h左右，95的时间处于闲置状态。将处于停驶状态的电动汽车接入电网，并且数量足够多时，电动汽车就可以作为可移动的分布式储能装置，在满足电动汽车用户行驶需求的前提下，将剩余电能可控回馈到电网。因此，未来电动汽车的车载电池可能作为智能电网中的移动储能单元，在电网高峰负荷时段向电网传输电能，而在电网非高峰负荷时段电网又向其充电。其利益有下列几点：利用电动车电池作为电网的缓冲，为电网提供辅助服务，如调峰、无功补偿等；能为车主提供额外的收入，抵消购买电动汽车的部分花费，有利于清洁汽车的普及；可以增加电网稳定性和可靠性，降低

23、电力系统运营成本。基于更换电池组的V2G实现方法在更换站中存有大量的储能电池，因而也可以考虑将这些电池连到电网上，利用电池组实现V2G。这种方法的原理类似于集中式V2G，但是管理策略上会有所不同，因为电池最终是要用来更换的，所以必须确保一定比例的电池电量是满的。它融合了常规充电与快速充电的优点，在某种意义上极大弥补了电动汽车续驶里程不足的缺陷，但是它迫切需要统一电池及充电接口等部件的标准。Allan Wang Mobile: + 86 Email: 案例电池组在车底申沃纯电动公交2010年的世博会上，申沃客车生产的337辆新能源客车被选定为世博会指定用车公安部门使用的纯电动车Allan Wan

24、g Mobile: + 86 Email: 案例8P8S模组结构（电芯64只+BMS采样及均衡模块）组合尺寸： L497mmW207H308（不含极柱高度为273.5mm）标称电压：25.6V 标称容量：160Ah 总能量：4096Wh重量：44.45KgAllan Wang Mobile: + 86 Email: 案例电动环卫清扫车 （英国某大型清扫设备公司） 15千瓦无刷电机 2对60千瓦电池组布置，配置自动均衡系统 运输速度为25公里/小时 8小时作业 垃圾收集卡车车（荷兰某城市运输车辆厂商）整车重量4吨最大时速40Km/h96V 800Ah电池组车辆作业半径100Km世博警用巡逻车LF

25、620世博期间连续运行车辆电池组19.2千瓦时320V 60AhAGV 通讯车 75千瓦无刷电机 24千瓦时锂离子电池 最高时速110公里/小时 一次充电续航里程为130公里Allan Wang Mobile: + 86 Email: 案例电动叉车（日本某大型集团欧洲物流设备分公司） 原设备为更换铅酸电池模式，工作时间45小时 现改为快充模式，三班24小时连续运转，休息时间进行快速充电 工作环境-30Allan Wang Mobile: + 86 Email: 案例国内某大型港口机械企业轮胎吊车 电池组总能量51.2Kwh 640V 80Ah 起重40吨集装箱 不间断连续工作（加燃油时间除外）Allan Wang Mobile: + 86 Email: