近日一則動力電池領域的新聞引發關注：甯德時代（時代電服）釋出了換電服務品牌EVOGO以及組合換電整體解決方案，也就是說甯德時代通過自己的全資子公司時代電服，來打造建構一個移動電能解決方案的服務。
對于這個事，我想探讨的問題是——
1）圍繞甯德時代所做的方案，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，成為一個标準的第三方方案？
圖1 換電塊、快換站和APP的組合運用
Part 1：電池系統和汽車的比對問題
甯德時代的“巧克力換電塊”主要特點包括以下幾個——
1）單塊電池的設計26.5kWh，目标是可以提供200公裡左右的續航
從下面這張圖來看，是通過把電池分解的方案來做的。也就是說，為了适配不同的尺寸，配置了不同大小的電池。單塊隻考慮高壓連接配接，這樣可以減輕高壓快換連接配接器的設計難度。
圖2 巧克力塊的設計
2）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（79.5kWh）的方案。具體我們可以猜測一下，這套系統其實是采用甯德時代在大巴系統上應用比較多見的并聯方式，通過内部的高壓繼電器來進行并聯。
圖3 自由組合的系統
這裡有個核心的問題：這三塊電池如何挂上去？
按照甯德時代的回複，結構上這意味着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。
3）電氣設計
也正是因為這樣，需要采用無線BMS技術，外部隻有高壓正負接口，否則三塊電池都要和外部進行連接配接和通信。
我的了解是，為了比對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政策，在車上需要安裝一個獨立的組網裝置，通過它來進行配置。
圖4 面向新一代的汽車無線通信技術
對于電氣供應商來說，在這裡就需要多個配電設定——我認為如果想要實作高壓并聯的話，每個電池包都需要有主正、主負和預充系統，然後配上獨立的電流感覺。每個BMS都需要做近100路電芯采集。
備注：在這裡我最大的疑問，是甯德時代是否會放棄大電芯的技術路線；也就是說，即使是采用甯德時代最新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，是以後續整體的堆疊就相對比較容易，得益于此，配套快換站具有占地小、流通快、容量大等特點。一個标準站僅需三個停車位，單個電塊換電約1分鐘，站内可存儲48個換電塊。從這個意義上來看，這裡從單層堆疊和布置的密度是挺高的。
圖5 EVOGO換電站設計
當然，換電模式在中國依然有不少的問題。首先，從汽車企業角度來看，如果甯德時代做成功了，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适配壁壘，實作換電車型的選擇自由。也就是說，這次其實可以破除電池非标準化的問題，這一種第三方換電方案，可以供不同的整車企業去選用。
我覺得這件事情由供應了中國一半以上電池的甯德來做，還是可能成功的，畢竟産品覆寫了中國大多數汽車企業。
備注：這個方案隻要能讓管理部門覺得具備可行性，這件事就算成功了大半，和車企的意願其實沒關系。
圖6 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”，消費者在日常市内通勤，隻需租用一個電塊；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，實作用電自由。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：
我的了解，不管甯德時代的換電方案是否成功，市場上确實不需要那麼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，就隻能淪為被動接受方案的乙方了。我們可能隻需要重點關注有前途的汽車企業，而規模做不大的後續就将會很被動。
圖｜網絡及相關截圖
作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬體設計》。
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