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【好文推荐】新能源汽车换电技术研究

发布：laoxiang21 来源：

PostTime：12-12-2023 20:15

新能源汽车发展多年，产量和销量一直在高速增长，但电池这一关键技术却未取得实质性突破，车主对续驶里程的焦虑问题也没有得到很好的解决。燃油车加一次油的时间在5min以内，而电动汽车慢充一般需要6～8h，快充也需 ...

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新能源汽车发展多年，产量和销量一直在高速增长，但电池这一关键技术却未取得实质性突破，车主对续驶里程的焦虑问题也没有得到很好的解决。燃油车加一次油的时间在5min以内，而电动汽车慢充一般需要6～8h，快充也需要至少30min，排队的情况下时间更长，严重影响车主的用车体验。此外，快充会降低电池的使用寿命，增加用车成本[1]。

为了解决充电时间长、电池寿命短、存在安全隐患、现有换电方式投入成本高及场地要求高等行业痛点，本文提出了一种成本可控、随时随地、快速高效更换电池包的方法。通过理论和原理样机试验证明，该方法只需一人即可在9min内完成一台电动汽车动力电池包的更换，极大提升车辆用户的使用体验。

换电方案研究方向确定

1.换电模式

新能源汽车换电模式是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送，并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务或者集电池的充电、物流调配以及换电服务于一体。此模式可以实现车电分离，车主可以采取电池租赁的方式降低整车的购买成本，并且可以解决充电时间过长的问题。但是电池的更换必须使用设备，车辆设计需要考虑换电的结构，还要考虑换电场地的要求[3，4]。

2.换电方案选择

换电模式作为近年来广受关注并持续优化和改善的新能源汽车能源补给方式，其优点和缺点都较为明显。现阶段市场上主要的换电方式有底盘换电、前舱/尾部换电和侧围换电三种[2]。

1）底盘换电是指从底盘下部拆下原有电池包并更换新电池包的方式，该方案主要应用在轿车、SUV、MPV及轻型物流车领域，目前主要是北汽、蔚来汽车、特斯拉等采用。此种方案易实现，更换电池用时较短，自动化程度高，但需要新建固定换电站，新增换电设备，现有换电投入较高，如图1所示。