背景

電気自動車の電源交換とは、電源バッテリーを交換して電源を迅速に補充し、充電速度の遅さや充電ステーションの制限の問題を解決することを指します。動力用バッテリーはオペレーターによって一元管理されるため、充電電力の合理的な配置、バッテリー寿命の延長、バッテリーリサイクルの促進に役立ちます。工業情報化省は2022年3月に「2022年自動車標準化作業の要点」を発表し、充電やシステム・規格の置き換えの構築を加速する必要性についても言及した。

代替電源開発の現状

現在、電力代替モードは広く普及・推進されており、技術も大きく進歩しています。自動電源交換やインテリジェントサービスなど、いくつかの新技術がバッテリー発電所に適用されています。世界中の多くの国や地域で動力電池交換技術が採用されており、中国、日本、米国などが最も広く使用されています。ますます多くの電池メーカーや自動車メーカーが業界に参入し始め、一部の企業は試験的に実用化を推進し始めています。

テスラはすでに 2014 年に独自のバッテリー電源交換ステーションを立ち上げ、高速道路での長距離ドライブを実現するための迅速なバッテリー交換サービスをユーザーに提供しました。テスラはこれまでカリフォルニアなどに20カ所以上の電力交換所を設置している。オランダの一部の企業は、急速充電とバッテリー電源交換技術に基づいたハイブリッド ソリューションを初めて導入しました。同時に、シンガポール、米国、スウェーデン、ヨルダンなどの国や地域では、比較的先進的かつ大規模な電気自動車電源代替ステーションが開発されています。

中国で大きな注目を集めている新エネルギー車の分野のいくつかの企業が、電気自動車の電源代替モデルに注目し、商用化を模索し始めている。国内の新エネルギー車メーカーとして有名なNIO社が採用している電源交換モードは、オーナーが3分以内にフル充電のバッテリーに交換できる特別なモードです。

公共交通機関の分野では、電力変更モードの方が一般的です。たとえば、寧徳時報は深セン市南山区と協力して電気バスのバッテリー500個を提供し、30の電力交換ステーションを建設した。京東は北京、上海、広州、深センなどの都市に100以上の電源交換ステーションを建設し、物流車両に迅速かつ便利なバッテリー交換サービスを提供している。

電力代替制度の適用

現段階で市場に出回っている主な電源交換方法は、シャーシ電源交換、フロントキャビン/リア電源交換、サイドウォール電源交換です。

• Cハシスパワー交換とは、シャーシ下部から元のバッテリーパックを取り外し、新しいバッテリーパックを交換する方法を指します。これは主に乗用車、SUV、MPV、小型物流車両の分野で使用され、主に次のような用途に使用されます。 BAIC、NIO、テスラなど。この方式はバッテリ交換時間が短く自動化度が高いため実現が容易ですが、固定電源交換ステーションの新設や電源交換設備の追加が必要となります。
• フロントキャビン/リア電源交換とは、フロントキャビン/トランクを開けて新しいバッテリーパックを取り外して交換することにより、バッテリーパックが車のフロントキャビン/リアに配置されていることを意味します。この方式は主に自動車分野で使用されており、現在では主に力帆、SKIOなどで使用されています。この方式では新たな動力交換設備を必要とせず、メカニカルアームの手動操作により動力交換を実現します。コストは安いですが、二人で作業する必要があり、時間がかかり非効率です。
• サイドウォールパワー交換とは、バッテリーパックを側面から取り外して新しいバッテリーパックに交換することを指し、主に乗用車やトラックの分野で使用されており、主にコーチで使用されています。この方式では、バッテリーのレイアウトは最も合理的ですが、側壁を開く必要があるため、車両の外観に影響します。

既存の問題

• 多種多様な電池パック: 市販されている電気自動車に使用されている電池パックは、三元系リチウムイオン電池、リン酸鉄リチウム電池、ナトリウムイオン電池などです。電気自動車の電源代替技術は、さまざまな種類の電池に対応する必要があります。パック。
• 電力のマッチングが難しい: 各電気自動車のバッテリー パックは異なるため、電気自動車の電力交換ステーションは電力のマッチングを実現する必要があります。つまり、ステーションに入る各電気自動車に、必要な電力に見合ったバッテリーパックを搭載することです。さらに、発電所はさまざまな種類やブランドの電気自動車に対応する必要があり、これも技術の実現とコスト管理に課題をもたらします。
• 安全性の問題: バッテリー パックは電気自動車の最も中核的なコンポーネントの 1 つであり、電気自動車の電源交換ステーションはバッテリー パックの安全性を確保することを前提として機能する必要があります。
• 機器コストが高い: 電気自動車の電源交換ステーションでは、大量のバッテリー パックと交換機器を購入する必要があり、コストが比較的高くなります。

電源置き換え技術の利点を発揮するには、さまざまなブランド、さまざまなモデルの電池パックパラメータの統一を図り、互換性を高め、電源電池パック、通信制御、機器のマッチングのユニバーサル寸法を実現する必要があります。したがって、電源代替規格の策定と統一は、将来の電源代替技術の開発に影響を与える重要な要素の 1 つです。