Fondo

El reemplazo de energía de los vehículos eléctricos se refiere al reemplazo de la batería para reponer rápidamente la energía, resolviendo el problema de la velocidad de carga lenta y la limitación de las estaciones de carga. El operador gestiona la energía de la batería de manera unificada, lo que ayuda a organizar racionalmente la energía de carga, extender la vida útil de la batería y facilitar el reciclaje de la batería. Los puntos clave del trabajo de normalización de automóviles en el año 2022 fueron publicados por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información en marzo de 2022, que también mencionó el requisito de acelerar la construcción de sistemas y estándares de carga y reemplazo.

Status quo del desarrollo de reemplazo de energía

En la actualidad, el modo de reemplazo de energía se ha utilizado y promovido ampliamente y la tecnología también ha logrado grandes avances. Se han aplicado algunas tecnologías nuevas a la central eléctrica de baterías, como el reemplazo automático de energía y el servicio inteligente. Muchos países y regiones de todo el mundo han adoptado la tecnología de reemplazo de baterías eléctricas, de las cuales China, Japón, Estados Unidos y otros países son los más utilizados. Cada vez más fabricantes de baterías y de automóviles comenzaron a unirse a la industria, y algunas empresas han comenzado a realizar pruebas piloto y promover aplicaciones prácticas.

Ya en 2014, Tesla lanzó su propia estación de reemplazo de energía de batería, brindando a los usuarios servicios rápidos de reemplazo de batería para lograr un largo viaje por carretera. Hasta ahora, Tesla ha establecido más de 20 estaciones de reemplazo de energía en California y otros lugares. Algunas empresas holandesas han introducido por primera vez soluciones híbridas basadas en tecnología de carga rápida y sustitución de la energía de la batería. Al mismo tiempo, Singapur, Estados Unidos, Suecia, Jordania y otros países y regiones han desarrollado estaciones de reemplazo de energía para vehículos eléctricos relativamente avanzadas y a gran escala.

Varias empresas en el campo de los vehículos de nueva energía que han atraído mucha atención en China están comenzando a prestar atención y explorar la aplicación comercial del modelo de reemplazo de energía de los vehículos eléctricos. El modo de reemplazo de energía utilizado por NIO, un conocido fabricante nacional de vehículos de nueva energía, es un modo especial que permite al propietario reemplazar la batería con una batería completamente cargada en no más de 3 minutos.

En el ámbito del transporte público, el modo de cambio de potencia es más común. Por ejemplo, Ningde Times cooperó con el distrito Nanshan de Shenzhen para proporcionar 500 baterías de autobuses eléctricos y construyó 30 estaciones de reemplazo de energía. Jingdong ha construido más de 100 estaciones de reemplazo de energía en Beijing, Shanghai, Guangzhou, Shenzhen y otras ciudades, brindando servicios de reemplazo de baterías rápidos y convenientes para vehículos logísticos.

Aplicación del esquema de reemplazo de energía.

En esta etapa, los principales métodos de reemplazo de energía en el mercado son el reemplazo de energía del chasis, el reemplazo de energía de la cabina delantera/trasera y el reemplazo de energía de la pared lateral.

• CEl reemplazo de hassis power se refiere a la forma de retirar el paquete de baterías original de la parte inferior del chasis y reemplazar el nuevo paquete de baterías, que se utiliza principalmente en el sector de automóviles, SUV, monovolúmenes y vehículos logísticos ligeros, y es utilizado principalmente por BAIC, NIO, Tesla, etc. Este esquema es fácil de lograr ya que el tiempo de reemplazo de la batería es corto y el grado de automatización es alto, pero requiere construir una nueva estación de reemplazo de energía fija y agregar nuevos equipos de reemplazo de energía.
• Reemplazo de energía de cabina delantera/trasera significa que el paquete de baterías se coloca en la cabina delantera/trasera del automóvil, abriendo la cabina delantera/maletero para retirar y reemplazar el nuevo paquete de baterías. Este esquema se utiliza principalmente en el campo de los automóviles, actualmente se utiliza principalmente en Lifan, SKIO, etc. Este esquema no requiere equipo de reemplazo de energía nuevo y realiza el reemplazo de energía mediante la operación manual de los brazos mecánicos. El costo es bajo, pero requiere que dos personas trabajen juntas, lo que lleva mucho tiempo y es ineficiente.
• El reemplazo de la energía de la pared lateral significa que la batería se retira del costado y se reemplaza con una batería nueva, que se usa principalmente en el campo de automóviles de pasajeros y camiones, y se usa principalmente en autocares. En este esquema, la disposición de la batería es la más razonable, pero es necesario abrir la pared lateral, lo que afectará la apariencia del vehículo.

Problemas existentes

• Una amplia variedad de paquetes de baterías: Los paquetes de baterías utilizados en los vehículos eléctricos en el mercado son baterías ternarias de iones de litio, baterías de fosfato de hierro y litio, baterías de iones de sodio, etc. La tecnología de reemplazo de energía de los vehículos eléctricos debe ser compatible con diferentes tipos de baterías. paquetes.
• Difícil combinación de energía: el paquete de baterías de cada vehículo eléctrico es diferente y la estación de reemplazo de energía del vehículo eléctrico debe lograr la combinación de energía. Es decir, dotar a cada vehículo eléctrico que entre en la estación de un pack de baterías que se ajuste a la potencia que necesita. Además, la central eléctrica debe ser compatible con diferentes tipos y marcas de vehículos eléctricos, lo que también plantea desafíos para la realización de tecnología y el control de costos.
• Cuestiones de seguridad: el paquete de baterías es uno de los componentes más importantes de los vehículos eléctricos, y la estación de reemplazo de energía de los vehículos eléctricos debe funcionar con la premisa de garantizar la seguridad del paquete de baterías.
• Alto costo del equipo: las estaciones de reemplazo de energía para vehículos eléctricos necesitan comprar una gran cantidad de paquetes de baterías y equipos de reemplazo, el costo es relativamente alto.

Para aprovechar las ventajas de la tecnología de reemplazo de energía, es necesario lograr la unificación de los parámetros del paquete de baterías de varias marcas y modelos, mejorar la intercambiabilidad y lograr dimensiones universales del paquete de baterías, control de comunicación y combinación de equipos. Por lo tanto, la formulación y unificación de estándares de reemplazo de energía es uno de los factores importantes que afectan el desarrollo de la futura tecnología de reemplazo de energía.