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电动车告别蛮荒期：北汽新能源将建3000座换电站，退役电池可梯次利用

2017-11-04 14:16

11月3日下午，北汽新能源的蓝谷园区内，正对着大门矗立着一座高约5米的奇形建筑，它由三个集装箱构成，像积木盒子一样错落堆放在一起。
这座颇具后工业时代气质的建筑就是当天的主角— —分布式光储换电站。
“到2022年，‘擎天柱计划’预计将投资100亿元人民币，在全国范围内建成3000座光储换电站，累计投放换电车辆50万台，梯次储能电池利用超过5Gwh。”在11月3日召开的2017新能源汽车生态大会上，北汽新能源副总经理张勇宣布实施“擎天柱计划”。
据钛媒体了解，这项计划旨在通过换电和电池再利用技术，将新能源汽车、动力电池、换电站、光伏发电进行融合，实现新能源汽车全生命周期能源资源利用。
5年可处理退役动力电池5万吨
随着“双积分”管理办法出台和禁售燃油车提上研究日程，新能源汽车发展大势已不可逆转。与此同时，一个现实的问题是，当前些年销售的新能源汽车逐步进入衰退期，退役电池该如何处置？
更不容忽视的是，大规模上路的新能源汽车正从配电侧冲击着传统电网的结构和运行安全，而新增的用电需求对于电力能源的环保性也将是一大挑战。
这是北汽联合产业上下游成立“擎天柱计划”的基础。
“擎天柱计划”具体将分为三个阶段实施：
第一阶段（2016年-2017年），由北汽新能源、奥动新能源、出租车公司三方联合共建换电站，初步组建公共出行运营平台和梯次储能运维平台，组建以光储能换电站为中心的城市级能源互联网，建成换电站100座，运营车辆超过4000台，实现梯次储能电池综合利用100Mwh（10万度电）。
第二阶段（2018年-2020年），以北京、厦门、广州、深圳、兰州、西安、昆明、郑州等城市辐射展开，组建各城市公共出行运营平台和梯次储能运维平台，组建以光储能换电站为中心的区域级能源互联网，建成换电站1000座，运营车辆10万台，梯次储能电池综合利用1Gwh（100万度电）。
第三阶段（2021年-2022年），在全国范围内开展，覆盖全国主要城市及重点城乡区域，组建以光储能换电站为中心的全国范围能源互联网，建成光储换电站3000座，运营车辆50万台，梯次储能电池利用5Gwh。

光储换电站的光伏发电屋顶
北汽新能源副总经理张勇告诉钛媒体，“擎天柱计划”的100亿投资将产生巨大的社会和经济效益：
其一，缓解电网压力，5年可为国家电网节省用电1Gwh；
其二，实现退役动力电池的梯次利用，5年可妥善处理退役动力电池5万吨；
其三，满足环保需求，50万台出租车实现电动化，一年可减少碳排放850万吨，相当于植树3100万棵。
分布式光储换电站如何惠及普通车辆？

作为“擎天柱计划”的重要载体，分布式光储换电站由控制舱、能量舱、回收舱、光伏、电网等组成，可通过云平台对多个分布式光储换电站进行管理。而且，光储换电站还可以依靠光伏发电系统、储能系统、换电系统（电池包）离网运行，对周围区域提供电能。
据钛媒体现场了解，当前的光伏发电主要用于储能换电站的照明供给，为电池充电的比例很少，预计到2022年，光伏发电才能成为发电供给的主力。

上面是回收仓、左下为储能仓即电池仓、右下为控制仓
当然，北汽分布式光储换电站的建成对于全国电动汽车的发展都是一个典型的参考案例。
新能源行业的一个行业共识是，电动汽车面临的最大问题是续航里程不足，而提高续航里程的途径主要有增加电池能量密度和轻量化设计，前者的技术瓶颈太高，短期内收效低微，而后者会带来生产成本的大幅提升。因此，行业内关于推动换电模式的呼声渐涨。
但换电模式的技术关键之一是标准化，也即一个换电站目前只能匹配一种车型，因此没有足够的运营体量，也就难以形成换电模式的基础。
公开报道显示，早在2016年，北汽新能源、奥动新能源与上海电巴从北京开始，向全国开展换电的运营和投资建设。截至目前，北汽新能源在北京、厦门、兰州三市已投放超过3000辆换电出租车。这无疑为换电模式提供了支撑。

光储换电站的电池托举控制架，车辆在此停稳，由控制架将车辆抬高，取出电池，交给电池仓，同时取出新电池包装给车辆
据了解，换电模式对于北汽的出租车运营来说，将提供五大优势：
一是不改变出租司机的能量补充习惯，换电迅速，只需2分48秒，与燃油车类似；
二是延长电池使用寿命，集中换电，由换电站慢充，有效提升电池使用效率；
三是集中式充电比分布式充电更可靠更安全；
四是运用城市的波峰和波谷电量，更好地利用能源；五是充电设备建设极大地节约土地资源。
但是这套分布式光储换电站能否推广开来，面向普通电动汽车进行应用。行业从业人士告诉钛媒体，这套模式目前只能惠及北汽的出租运用管理，但要普及开来，难度并不大，只是需要产业联合，推动更多的电动汽车底盘设计标准化，同时，需要将更多的车型数据录入控制系统，在换电时进行更好地匹配。

控制架正在安装电池
当然，现场不少行业从业人士还有一个担忧是，北汽的分布式储能换电站只供给给城市运营的出租车，面临的路况相对比较单一和标准，但是对于需要长途或者越野车辆来说，换电模式的电池包安装只是一个卡扣装置，是否足够安全和牢固还需要验证。
但无论如何，北汽新能源“擎天柱计划”的推出，已经标志着新能源汽车行业即将告别蛮荒发展阶段，需要将电池的储能和循环利用纳入发展体系，而且，分布式光储换电站网络的初步建成，也为大量电动汽车公司解决续航问题，提供了一个可行性的参考案例。
附“擎天柱计划”联盟的第一批成员单位：
奥动新能源、北控清洁能源、北汽产投、北汽新能源、比亚迪、CATL、当升科技、东旭蓝天、菲仕绿能、孚能科技、赣州豪鹏、汉能控股集团、华北电力大学、华为、匠芯电池、洁源新能、康得复材、龙源太阳能、普莱德、清华四川院、上海电巴、世纪金光、中清能绿洲、中再生、紫荆花开等25家产业链相关企业。

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