導讀：2022年1月18日，寧德時代的時代電服發布了換電服務品牌EVOGO及組合換電整體解決方案，也就是說寧德時代通過自己的全資子公司時代電服，來打造構建一個移動電能解決方案的服務。
對這個事直接要問的就是：
（1）圍繞寧德時代所做的方案，能夠超越奧動的卡扣式換電？
（2）蔚來的車企方案能打通各個汽車企業的設計，成為一個標準的第三方方案？
▲圖1.換電塊、快換站和APP的組合運用
電池系統和汽車匹配問題
寧德時代的“巧克力換電塊”主要特點包括以下這幾個：
●單塊電池的設計26.5kWh，目標是可以提供200公里左右的續航。
從下面這個圖來看，是通過把電池分解的方案來做的。也就是說，為了適配不同的尺寸，配置了不同大小的電池。單塊只考慮高壓連接，這樣可以減輕高壓快換連接器的設計難度。
▲圖2.巧克力塊的設計
自由組合的配組模式
按照這套邏輯的組合，整個換電系統可以提供不同的方案，1塊（26.5kWh）、2塊（53kWh）和3塊的方案（79.5kWh）。具體我們可以猜測一下， 這套系統其實是采用寧德時代在大巴系統上比較多見的并聯方式，通過內部的高壓繼電器來進行并聯。
▲圖3.自由組合的系統
這里有個核心的問題：這么三塊電池如何掛上去？
按照寧德時代的回復，結構上這意味著三個電池塊需要對應一個電池支架。等于車上需要預先安裝三個電池托架，并且把高壓線和“冷卻管路”都預先安裝固定。
▲圖4.高壓設計
電氣設計
也正是因為這樣，這需要采用無線BMS技術，外部只有高壓正負接口，否則三塊電池都要和外部進行連接和通信。
我的理解，為了匹配這三種不同配置的電池，就需要有一個非常柔型的電池管理系統的組網策略，在車上需要安裝一個獨立的組網設備，通過它來進行配置。
▲圖5.面向新一代的汽車無線通信技術
對于電氣供應商來說，在這里就需要多個配電設置——我的理解如果想要實現高壓并聯的話，每個電池包都需要有主正、主負和預充系統，然后配上獨立的電流感知。每個BMS都需要做近100路電芯采集。
備注：在這里我最大的疑問，是寧德時代是否會放棄大電芯的技術路線；也就是說，即使是采用寧德時代最新CTP技術，按照26.5kWh的設計，電池容量也就是在70Ah左右，這個容量可能回到VDA的電芯規格。雖然重量能量密度超過160Wh/kg，體積能量密度超過325Wh/L，但從成本角度來看，和目前推進的方向并不是相似的。
比較有意思的地方是快換站的設計。由于整體的電池塊比較小，所以后續整體的堆疊就相對比較容易。有意思的地方在于，配套快換站具有占地小、流通快、容量大等特點。一個標準站僅需三個停車位，單個電塊換電約1分鐘，站內可存儲48個換電塊 。從這個意義上來看，這里從單層堆疊和布置的密度是挺高的。
▲圖6.EVOGO換電站設計
換電在中國有很多的問題。首先，從汽車企業來看，如果寧德時代做成功了，那可以說OEM在電池設計領域，連基本的設計權都沒有了。這個 “巧克力換電塊”的戰略目的，是讓各品牌車型都能用，打通了電池與車型的適配壁壘，實現換電車型的選擇自由。也就是說，這次其實可以破除電池非標準化的問題，這一種第三方的換電方案，可以供不同的整車企業去選用。
這個事情由供應中國一半電池以上的寧德來做，還是可能成功的，畢竟產品覆蓋了中國大多數汽車企業。
備注：這個方案只要能讓管理部門覺得具備可能性，這事就成功大半了，和車企的意愿沒關系。
▲圖7. 2021年中國動力電池各個供應商的情況
另一方面，對于大多數消費者來說，消費者可以“按需租電”，根據自身的使用場景與習慣，自由選擇租用換電塊的數量。通過“按需租電”，消費者在日常市內通勤，只需租用一個電塊。如果要長途出行，則可以選擇兩個或三個電塊，真正做到可增可減，實現用電自由。這種探索其實是很有啟發特性的，但是需要解決一個并發問題，想起來容易落到實處就難了。
小結：
我的理解，不管這個事情是否成功，市場上確實不需要那么多汽車企業自己去設計一些不一樣的電池系統，也就是說，在下個階段的馬太效應下，不是成為第一流的、有規模的汽車企業，就只能淪為被動接受方案的乙方了。我們可能只需要重點關注有前途的汽車企業，而規模做不大后續就將會很被動。
來源：汽車電子設計 作者：朱玉龍（校長）
