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[汽车技术]电池探讨院:一文读懂蔚来换电站

2021-5-12 16:44| 发布者: wdb| 查看: 105| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 电池探讨院:一文读懂蔚来换电站,更多汽车技术知识关注我们。

蔚来换电分几步?

A、定单生成

汽车主人经过NIO App下单(依据导航定位自动分配最近换电站),或扫描换电站上的二维码,体系生成一键加电定单。

每一座换电站配有3个泊车位与5块高压电池,可行不间断地接纳云端调整为汽车主人效劳。

B、进站

站内值守专员会从能量没有忧专员或汽车主人手中接管机动车,负责将机动车倒入换电站内,而且触发位于ES8中央控制系统屏幕上的“映入换电形式”按键。

在“映入换电形式”以后,ES8和换电站达成Wifi接连的鉴权进程。鉴权进程中,换电站将确认这辆ES8是体系派发定单到机动车。

“换电形式”下,起首机动车会破除空气悬架的设计,继而放松对车胎的操控使其可行随动,不会抱死,接下来机动车便映入到换电形式。

值得关心的是,当蔚来ES8的自动驾驭模块生效以后,人力倒车入库/出库的动作将撤消。

C、换电

值守专员下车并锁车,映入操控室,输入效劳密码后敲击“最初”按键。此时站内ES8的黄灯会闪烁一下,显示机动车达成自检,电池包的高压电路曾经断开,ES8映入休眠形式。这种时刻,推杆将ES8推至水准居中的位子,机动车的位子大致调度完结,接下来四个举升臂抬升机动车,换电机器人RGV才会最初换电动作。

换电机器人RGV是NIO换电站的精髓,在换电站大家都有的近三百项专利中,机器人占相当大的份额。它装载10把解锁装置,经安排在换电平台里面的视线辩别装置精准定位,解锁装置将上升到机动车底部的10个bayobolt螺栓处,并最初旋转解锁。

bayobolt是蔚来专利技艺,特色在于既能够确保接连强度,也应允有必定的变化;匹配换电机器人RGV同样可行变化的基座,联合视线辩别,车身定位销,可行第一大限制地确保解锁装置和螺栓精准对接。

历时15秒左右,电池解锁达成,换电机器人托住电池下调,并逆时针旋转90度。将电池运回电池仓,电池转运采纳滚筒滚动+链条传送的形式,匹配举升机上下搬动;空电池传送到位后,自动接连仓内的充电接头和水冷却接头,确保空电池最初恒温受控充电。

换电站电池仓内的水电快换接头跟ES8底盘上的绝对,在电池脱开和接连的一刹那,冷却液可行刹那封闭,不会泄露。

与此同一时间,满电电池被转运送到ES8底部,循环一次视线定位,旋转加锁的进程,终归bayobolt拧紧,换电动作达成。

D、检验 & 出站

达成了换电的ES8,车灯会亮起来,显示电池成功安装。以后体系将来会自检,将各高低压元器件开关开启,高压电路接通,车载电脑唤醒。

同一时间,换电站主控屏幕上显现“换电完毕”,全个换电进程大约耗时3分钟,今后专员可行将ES8驶离换电站。

蔚来换电站部署进度

A、掩盖面

本年之内,共计80座换电站在全中国9座都市部署,另外另有500台充电车、2万根专属充电桩、6万根超等快充桩。

B、部署难度

蔚来换电站是同一规格的,一座换电站须要占地7.6×5.6m(43平方米),仅需18小时工期,接上380V产业电就可以用。

C、效劳能力

换电一次3分钟,而馈电的电池在站内仍是须要迅速充电的,因而不可能没有限制地不停换电出去。蔚来换电站的设置效劳能力是72辆/天,充足支撑绝许多数用车概况。

假如本地换电站换电负荷太高,蔚来会应用大数据剖析,在最方便使用者的地理位子再增添一座换电站。

自然,也有可能是在本来换电站的根基上加挂电池舱位,多加一格模块化电池仓位,可行多加6块电池,全站一天能效劳超越100辆。

值得一提的是,假如换电要求强度特别大,换电站还不会把一块无充满的电池换给使用者。

2234千米京港澳快速“换电行

A、一次壮举 

G4快速,又称京港澳快速,南北大动脉,途经北京、河北、河南、湖北、湖南、广东、香港、澳门。

在这一路面上,蔚来ES8车队以换人不换车换电不充电的形式,从北京窦店效劳区出发到东莞厚街效劳区,总计路程2234千米,用33小时达成了整段路程。

一路面上,蔚来ES8车队遇见了拥堵和大雾,遇见了黄昏和黎明,当机动车须要发展补能时,24小时值守的换电站能够迅速地达成换电事业。

在G4快速的14个效劳区里,蔚来部署了18座换电站,让竣工于1993年11月的G4,在25年后再次见证了华夏快速道路的一种新的路程碑。

B、一种现实

之前,蔚来ES8的快速续航能力备受质疑,少许媒体不带全部前提要求地评价ES8虚标续航,却没发觉“快速续航远远达不到NEDC标称续航”却非ES8的难题,却是全世界现售纯电动车产物的物理特性

在蔚来快速续航事故以后,笔者友人清华车子工程博士 @张抗抗 男士就经过仿真软件得出了一种通用化的结论:电动车子在120km/h时速下匀速巡航,实质续航能力比NEDC低25%是十分寻常的,而蔚来ES8低了40%左右是由于空调/电机/行进环境等方面的多重作用。这非是蔚来全家懊恼的事,特斯拉Model X在120km/h下巡航甚而会下调近50%。

可视,纯电动车子快速续航,续航便是短,没必需掩饰,这也是为什么须要在2285千米的G4快速的14个效劳区里部署换电站,平均间隔在200千米以内

那末,跑完G4须要泊车14次换电14次,能否不合乎道理呢?笔者的自驾经历不算浅,日前能单人单天自驾1200千米,平均停靠效劳站6-8次,不然没有办法接着巡航。可视,这种停靠间隔与人体疲倦发起抗议的间隔相差不远。

C、一次回击

蔚来显示,这是一次纯电远征的可以性试验,而笔者以为,这是一次对媒体不科学报导的回击。

当读者都被误导到“纯电动车必定不行跑快速”的坑里时,这次超越超长路程的纯电旅游,想必是最有力的反驳。

D、少许思考

的确,换电形式的耗时与加油根本相同,只只是加油的缴费/开票时间变成了加电的开进/断电/上电/开出时间罢了。

然则,单单依托18座快速换电站,能为全部蔚来使用者带来多大的外出环境浮动吗?恕咱直言,根本无效用,给出全年无偿12次的诚意也没有办法抵挡辐射面太窄小的现状。

但这不过一种最初。忽然想起,笔者在2年前以前绘制了一张名为《贝尔塔·奔驰纪念之路》的图,大伙感觉下图与上面蓝色的《蔚来G4快速换电行》有点像不?

非是路线或许绘制作风像,却是她们全在做统一件事宜:开拓

想晓得当年贝尔塔·奔驰母子们遇上了多少难题吗?笔者罗列给各位看:

是的,她们的石油是去药店买的,导线绝缘是用吊袜带绑的。

正由于她们的开拓精神,奔驰才真实成为了车子发明者,德国人后来还特意将这条路命名为“Bertha Benz Memorial Route”,纪念人类首次车子长途旅游。

筚路蓝缕,以启山林。

对于换电形式的思考

A、第一大优势:维护 & 迭代

换电形式有两大优势,区别是电池监控/维护 & 电池迭代

由于有了换电形式,健康有难题的高压电池包可行回到蔚来,从新维护,判断能否能接着服役。假如你要了一辆不行换电的纯电动车,你会常年维持浅充浅放,担忧不便宜的电池包会在全部运用失当的情形下失能。假如电池包是轮换的,那请随意放飞自咱,用残了这大批,另有新的下大批。

由于有了换电形式,电池包是可行迭代的,因而70kWh非是一种天花板,却是一种地板。等电池能量密度去到160kWh/千克、200kWh/千克、300kWh/千克,你的纯电动车续航就会不停增添,当时候基本不要换电站了。

是的,换电站原本便是过渡时代的产品,把纯电动车的小短腿接长。

另外,纯电动车的贬值速度惊人,通常3年贬值60%左右是十分寻常的,假如用了换电形式,电池被淘汰的年份不停延后,石油车的能源体系不停老化,而可换电池的纯电动车却会不停革新电池技艺,纯电动车甚而比石油车更长寿。

B、第一大劣势:本钱

蔚来一直无推出单座换电站的部署本钱,而笔者也预估到其价格不菲。

一来,蔚来换电站日前产量局限,研发本钱摊不平,单体造价十分高;二来,换电站尽管不要土建,但与快速效劳站/居民楼物管/电力部门等方面沟通的人工/资金本钱十分高;三来,不搭载到车上的电池包,由于无补助,单体造价十分高;四来,日前ES8的自动驾驭技艺仍未开放,换电站必需有24h值守专员,人工本钱十分高。

C、更符合运营机动车

有三件事宜是全无疑问的:纯电动车便是续航短,最快的加电方案便是换电,换电站便是不符合全版图推广。

试想,假如换电形式是成功的,但由于没有办法同一各个品牌之中的电池规格,那末这种社会须要多少座换电站,来效劳今后市面子上跑着的200个品牌的新燃料车?

假如换电形式只为运营机动车效劳,况且这一座都市内部根本都跑着统一个品牌甚而统一个型号的纯电动车,那仍是有可能做成功的,例如北京市的北汽出租车。

D、必需同一电池规格

蔚来ES8的整备品质约为2200千克,电池包重量525千克,占比不到1/4。实质上,咱们可行见到ES8底盘里面另有体积可行安放更多电池,但为什么蔚来无这样做呢?

蔚来给的答复是:为了效劳换电形式,蔚来电池包的外大小必需兼容品牌最小车型。也便是说,电池包全品牌同一,汽车越小,续航越长。

效劳换电形式可行,但为什么不行在ES8的底盘缝隙内部安放固定位子的电池包以加强续航?例如“70kWh可换电池包 + 20kWh固定电池包”。

蔚来的答复是:电控难度加大,电池绝对性十分难解决。(作者画外音:记得大众车子的“高功能+高容量混搭电池包”吗?搞砸了……)

E、“加电比加油更方便”

这是蔚来车子NIO Power部门的一种愿景。

作为一名机电工程学子,笔者是信任这种愿景总有一天会实现的。由于汽油是一个中心化的资源,油料须要用油罐车运输至各个油站才能贩卖;电能是一个去中心化的资源,咱们身边就有电源,只只是这点电力暂未支撑得起一种巨大的纯电动车社会,咱们须要时间。

咱们生活在最坏的时期,在往日的100年里,车载电池包的能量密度提高了2-3倍,而石油机的功率密度提高了60倍不止。那种本人开着油车还到处宣扬纯电车廉价好用没有忧虑的人,它们说的话,能信一成吗?

2018年,加电远不比加油方便,但若家有充电桩,涵盖买车、税率、电费、折旧在内的纯电动车全体本钱有可能低于石油车,这解决了最根本的短途通勤,长途则须要换电站。

幸运的是,咱们生活在最佳的时期,从2015年最初,我们国家国内曾经无不通电的村落了,咱们享受着多数西方国度没有办法想象的相对便宜且没有差别建造的医疗、教学、电力、电信、铁路资源。

此刻咱们有了稳固供给的电力(有兴趣的读者可行搜一下“印度大停电”),华夏在建核电站反映堆数全球第一(占全世界37%),但无咱们充足便宜的直流充电桩为全个纯电动车社会效劳,建造一种周全掩盖的便宜快充网站须要时间,换电站成为了时间轴上的一种有用补充。

信或不信,这便是未来。

(文:黄恒乐)

#电池探讨院#