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打造配送末端三公里的智能锂电池生态圈
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困扰两轮车换电市场发展的产品和技术问题是否解决了?

中国应急管理部消防救援局最新数据显示,截止2022年第一季度,全国发生电动自行车火灾3777起,同比上升35.9%。2021年7月20日,应急管理部消防救援局曾召开视频会议,副局长曹奇对全国电动自行车火灾情况作了通报。起火的主要原因为电气故障和电池自燃,分别占2021年电动自行车火灾事件总数的62.1%和23.5%。其实电池过度充放电、电池单体故障、电气线路短路是导致电动自行车起火的根本原因。

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综合上述数据和结论来看,两轮车换电方式恰好能解决这些问题。首先换电方式用的是标准统一的智能充电机和智能BMS电池管理系统,无疑是对过充、过放问题的解决进行了双保险方案,而智能BMS和电柜管理系统对电芯一致性、温度、火灾等问题进行了实时监控和紧急安全预防。换电的创新性给用户带来了便捷的电池续航供给,是一个很好的电池使用方式。虽然这几年确实很少听说换电引发的起火问题,但这并不代表着换电方式中的产品和技术方案都已成熟。

这几年换电行业发展一直很慢,甚至被很多投资方诟病道:看上去赚钱的项目为什么不赚钱呢?与传统的互联网项目不同,换电是要靠硬件和软件两者来提供服务的,而且硬件具有不可更改等特性,所以产品是换电第一道关。目前运营中的换电产品问题有很多就是技术和产品定位的问题,所以这第一道关是换电行业发展慢的主要原因。如果说一个赛道看十年的话,前三年是看产品和技术(意味着产品成型),中间三到五年看渠道发展(意味着快速发展期),最后两三年是看客户体验(意味着谁是最后胜利者),而2019年是换电元年,那么今年正好是换电发展的第三年,已经到了产品和技术成型的坎儿。2022年之后各新出的换电品牌就没有再去研发技术和产品的必要,新入局者直接购进第三方的技术服务方案即可。那我们一起盘点一下换电行业的产品和技术问题有哪些?

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首先,一个很不起眼的充放电插拔口居然成了业内的焦点和痛点。某些换电品牌每月电池返厂维修数高达电池总数的6%。充放电插拔口的破损、烧坏和松动等问题电池约占维修电池数量的70%,也就是说大部分电池返厂是它导致的。传统的插拔口约有800次插拔寿命,而换电的电池一年插拔超过上千次,所以行业内都在研发可插拔次数更多、防打火、耐磨性好、方便维保的充放电插拔口。目前市面上有两种插拔方式,一种是“电烧水壶”通电底座式的,优点是不用费力,但容易耦合松动接触不良且更换成本高昂,需更换电车电池仓成本更高;另一种是在传统插拔口基础上开发“2+6”或“2+4”口,优点是适配大部分车辆且无需改车,缺点是易打火烧坏、虚接,某些换电品牌在电池包上将充电和放电分开作两口,这样同时使用双口来减缓损坏返厂维修的频率。

第二,智能换电柜充电效率和策略问题。目前配送端换电中有很多品牌采用的是30安时及以上的电池,目前换电柜充电机普遍采用的是10安时及以下的充电,那么30安时的电池需要3小时才充满,效率低下,直接影响柜效,使得柜子满载用户数降低。能否更高效充电、成本更低的充电已然成了核心技术问题。

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第三,电池工艺安全问题。目前换电行业用的都是锂电池,锂电池已在中国发展20多年,相对于铅酸,它是一种能量密度更高、可高倍率充电以及循环次数更好的材料。首先,对材料易燃性有要求,由于磷酸铁锂材料更不易着火,所以也是市面上换电电池用的最多的;第二,对电池抗震性要求极高,如果制作工艺水平一般(小pack厂或没做过二轮车pack的工厂)的话,那么尽量选用方壳结构的电芯;第三,对于梯次和质量差的电芯,一致性一定要过关,最好是有二次配组的过程。

第四,智能BMS电池管理系统难题。首先,市面上做BMS的公司很多,但他们的产品(俗称硬板)不一定适用于换电方式,因为换电要求更多,比如与电柜、平台之间的互动算法等,BMS质量有问题有可能会影响电芯模组的寿命,所以尽量使用一家公司的BMS和换电柜。其次,BMS中SOC的精准度问题也是焦点,市面上大部分品牌是锁定电池5%甚至10%的电池容量来应对电量显示不准的问题,因为电量显示不精准可能导致用户骑在半道儿就没电。前两年这种现象普遍存在也造成了很不好的客户体验,锁定电池容量意味着成本增加或者减少了单电池续航里程,目前用户普遍在显示剩余30%-40%的容量时就去换电了,充分说明用户对容量精准度的疑虑以及对里程焦虑的问题。

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第五,产品生产成本、维保成本、产品可扩展性已然成为下一阶段产品竞争的核心。比如现在的换电柜维保需要开后门比较麻烦,有些品牌已经在研发只开前门的换电柜。两年前一个维保人员能维保70台电柜,目前技术能做到一个维保人员可以看管超400台换电柜。智能化水平和产品质量在高速攀升,大家八仙过海各显神通,像青岛铁骑网络科技有限公司率先开发了可外维保的插拔口,即插拔口损坏不用返厂维修,大大降低了维保成本和资产使用效率,而且研发的智能BMS的SOC显示精准度可达到1%等等。

在这个急需解决充放电安全的时期,换电方式已然成为刚需,它的创新性、智能化将给居民带来两轮车用电长续航更便捷的时代!