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电动汽车：未来是充电、换电、还是无线充电？

发布时间：2016-07-05

目前，电能补给方案多种多样，但都是基于一个现实，即电池技术尚不成熟。一旦电池技术成功实现突破，诸般探索均有可能成为“往事”。

“充电难”是困扰电动汽车市场化推广的关键因素。其难点不仅在于重资产投入，同时也面临着技术路线和运营模式上的分歧。
目前，基于动力电池技术尚不成熟的现实，已衍生出多种电能补给方案。在运营模式上，有充电与换电之分。而充电又可以依据不同的技术路线进一步细分，在充电模式上有快充、慢充之分，在充电形式上又分为插入式充电和无线充电。
整体而言，用充电桩充电仍是当前的主流，且多为慢充。快充市场前景较好，但技术尚不成熟。慢充的技术相对比较成熟，但长时间充电所带来的电力消耗也比较高，从而间接增加了碳排放压力，不利于节能减排。
而且，建充电桩、充电站还面临着占地资源不足的问题，尤其是在寸土寸金、停车位紧缺的大都市。
这些痛点的存在，为换电模式、无线充电的出现提供了机会。但业界仍然充满质疑，究竟哪种方案未来能成为主流?
换电模式“死灰复燃”
不久前，北汽新能源发布了全行业换电战略。计划从电动出租车开始，在全国范围内逐步推广换电模式，并且实现互联互通。
早在去年7月份，北汽新能源就与中石化北京石油签订了战略合作协议，利用后者的加油站场地资源建设换电站，先期为北京电动出租车提供换电服务。
目前，双方联合建成的充换电站已经正式启用。该站位于北京市博大路，可为北汽新能源投入北京市场的400余辆电动出租车提供充换电服务，同时也向社会车辆开放。
北汽新能源此举令业内颇感惊诧。因为在数年前，国内曾有过一段时间的充电、换电之争，而换电模式在那场争论中落入了下风。
从2006年起，国家电网就开始组织一系列的电动汽车充换电设施研发与实践工作，并在2010年确定了自身智能充换电运营模式的基本思路，即“换电为主，插充为辅，集中充电，统一配送”。

但是，这一思路并没有真正得以执行，国家电网后来也转而投向了充电模式。
对于消费者而言，换电模式的方便快捷是显而易见的，3分钟即可完成电池更换，也无需为充电发愁。同时，集中式、专业化的电池管理，有利于延长电池使用寿命。
另外，换电站还可以通过错峰充电，来降低用电成本、减少能源消耗。
而换电模式的弊端，同样很明显。
一方面，换电站的网络布局，以及一定规模的电池储备，意味着庞大的投入。在电动汽车市场化尚未真正形成气候、换电站盈利前景仍不明朗的背景下，这样的投入显然并不理智。
据了解，曾率先在以色列推广换电模式并吸引了全球目光的Better Place公司，在2013年因资金链断裂宣告破产。特斯拉在2014年也曾推出换电模式试点项目，不到一年之后即宣告停止推广。
另一方面，从产业化的角度考虑，无论是动力电池还是汽车制造企业，都对国家电网主导的换电模式心存顾虑。
如果这种模式得以大范围推广，国家电网就会成为所有动力电池企业最大的客户，电动车企业在做整车设计的时候也需要以换电模式开发。对于制造商而言，话语权太弱。
而北汽新能源这种以整车企业为主导的换电模式，却可以免去垄断市场之嫌，并且可以轻松实现标准统一，应该说是一次不错的尝试。
但是，北汽新能源仍须面对换电模式所涉及的大笔投入，未来能否大范围推广犹未可知。
无线充电看上去很美
就在业界纠结着到底是要充电还是换电时，无线充电模式进入了人们的视野。
这是一个颠覆认知的概念，但并不神秘。电动汽车无线充电原理，是通过电磁感应、电磁共振或者其他无线电能传输方式为车辆充电，而无需借助导线。
据了解，电动汽车无线充电在国际上已经成为一种趋势。特斯拉、奥迪、宝马、沃尔沃、奔驰、丰田、高通、西门子等巨头均已开始在这一领域展开研究。
日前，美国汽车工程师协会(SAE International)正式发布了关于新能源汽车无线充电技术的J2954规范，并得到了通用、福特、丰田等近30家主机厂及零部件企业的支持。
在国内，中兴通讯、比亚迪等企业近年来也在研究无线充电技术。
中兴通讯于2013年启动电动汽车无线充电技术开发，并于2014年9月推出了具体的产品方案，目前已在部分城市实现商用。其合作伙伴主要为宇通、东风、蜀都等客车企业，产品主要应用于公交车，并已在襄阳启动了首条无线充电公交示范线。
比亚迪早在2005年12月就申请了非接触感应式充电器专利，在其2014年7月卖给犹他大学的一辆纯电动客车上，就装配有无线充电垫。
今年1月份，广西电网公司宣布，其“面向智能电网的无线电能传输关键技术研究”项目已通过验收。该项目建成了为电动汽车无线供电的车道，目前已投入使用。
从目前情况看，无线充电技术也有固定式充电和移动式充电之分，二者之间存在较大区别。
无线充电垫的功能基本类似于普通充电桩，是在固定位置充电。与普通充电桩相比，它省去了插拔充电接口的环节，比较方便，也避免了充电接口老化所导致的漏电风险。但是，作为一种新生事物，它还需要经历一个消费者认知并接受的过程。

而无线充电技术最让人动心的，无疑是可以在行驶过程中充电。如果能够大范围推广，电动汽车续驶里程将不再是个问题。
但是，技术路径决定，移动式无线充电很难普及。它需要在行车道下方铺设特定装置，基本上相当于重新铺设道路。若大范围推广，则意味着远高于换电模式的成本投入，显然不太现实。
总结：
整体而言，虽然电能补给方案多种多样，但都是基于一个现实，即电池技术尚不成熟。
如果电池技术一直维持在目前水平，那么换电模式、移动式无线充电都应该有较好的发展前景。虽然前期成本投入较大，但确实有让消费者心动的理由，有市场潜力就有投资价值。
去年7月份，一家名为StoreDot的以色列公司宣布研发出了电动汽车超级充电技术，可在5分钟内为电动汽车补充能够续航480公里的电量，这与传统汽车加满一箱油的时间相差无几。其计划在今年推出这种超级充电系统的原型，并争取在明年实现商业化。
不难想象，如果几分钟就能充满电，消费者势必会对换电模式失去兴趣。即便换电站的网络布局再怎么完善，也不可能所有的消费者都能在几分钟内赶到换电站。
同理，届时移动式无线充电也会失去存在的意义。
不过从短期来看，换电模式有助于消除消费者在电池方面的顾虑，无线充电也具有明显的便捷性，应该都是有益的探索。

但作为重资产运营的充换电产业，在做出重大决策时，务必要放眼长远。

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