“減排大戶”重型商用車將有“共同語言”

——專家解讀《純電動(dòng)商用車車載換電系統(tǒng)互換性》系列標(biāo)準(zhǔn)

□ 本報(bào)記者 何 可

“標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，就如同語言不通，是換電類重型商務(wù)車快速發(fā)展的堵點(diǎn)之一?！苯眨恍袠I(yè)“千呼萬喚”的《純電動(dòng)商用車車載換電系統(tǒng)互換性》系列標(biāo)準(zhǔn)終于獲批發(fā)布。

標(biāo)準(zhǔn)起草組專家、中國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究院高級(jí)工程師曹冬冬在接受本報(bào)記者采訪時(shí)指出，該系列標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)提出了純電動(dòng)商用車車載換電系統(tǒng)互換性標(biāo)準(zhǔn)方案，解決了商用車無法實(shí)現(xiàn)互換的難題。

減排的重要突破口

“該系列標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)換電類重型商用車，尤其是換電重型卡車?！睋?jù)曹冬冬介紹，這類車輛主要應(yīng)用在礦山、港口等固定應(yīng)用場(chǎng)景，由于能耗較高，電動(dòng)化將是大勢(shì)所趨。

有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)重型商用車保有量占整體汽車保有量的3%，但其二氧化碳排放量占比卻高達(dá)50%左右，是名副其實(shí)的“減排大戶”。生態(tài)環(huán)境部曾披露，每1000輛新能源重型卡車每年可以減少14萬噸二氧化碳和1.25萬噸污染物排放，節(jié)能降碳成效顯著。因此，發(fā)展新能源重型商用車對(duì)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)、能源安全等方面具有重要的戰(zhàn)略意義。

據(jù)曹冬冬介紹，由于重型商用車屬于生產(chǎn)工具，需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，不宜耗費(fèi)大段時(shí)間進(jìn)行充電，因此“車電分離”的換電形式成為現(xiàn)階段新能源重型商用車的最優(yōu)補(bǔ)能選擇。

記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前重型商用車一般在5分鐘內(nèi)可以完成一次換電，極大縮短了能源補(bǔ)給時(shí)間，提升了工作效率?；谏鲜鰞?yōu)勢(shì)，自2021年起，換電類重型商用車銷售市場(chǎng)一路高歌猛進(jìn)，已占據(jù)新能源重型商用車的“半壁江山”。

不同車企間難共享

隨著市場(chǎng)占有率的提升，越來越多的經(jīng)營(yíng)主體開始批量化運(yùn)營(yíng)換電類重型商用車。然而，由于既有換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，嚴(yán)重削弱了換電類重型商用車跨區(qū)域調(diào)度、協(xié)調(diào)運(yùn)輸?shù)目赡苄浴?/p>

據(jù)曹冬冬介紹，由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各換電站只能給特定的車型進(jìn)行換電，無法在不同車企的車型之間進(jìn)行換電，甚至同一車企之間的不同車型也無法進(jìn)行換電。而各個(gè)廠商之間的技術(shù)壁壘也在一定程度上制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)而影響換電類重型商用車市場(chǎng)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大。

為了推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展，2021年10月，工業(yè)和信息化部啟動(dòng)新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作，其中明確將四川宜賓、河北唐山、內(nèi)蒙古包頭作為試點(diǎn)城市，積累換電運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。

與此同時(shí)，行業(yè)和各地也積極加速推動(dòng)換電標(biāo)準(zhǔn)的制定。2022年4月，江蘇省率先通過了《江蘇省純電動(dòng)重型卡車換電電池包系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)審，成為全國(guó)第一個(gè)純電動(dòng)重卡換電電池包標(biāo)準(zhǔn)。同年7月，包頭市市場(chǎng)監(jiān)管局組織通過《電動(dòng)中重卡共享?yè)Q電站建設(shè)及換電車輛技術(shù)規(guī)范》地方標(biāo)準(zhǔn)的審定，成為全國(guó)第一個(gè)純電動(dòng)重卡換電地方標(biāo)準(zhǔn)。

“此次系列標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，從行業(yè)層面推動(dòng)企業(yè)按照統(tǒng)一的技術(shù)方案開展換電車輛和換電站的開發(fā)，有利于實(shí)現(xiàn)換電車型互換和換電站共享，避免重復(fù)開發(fā)、建設(shè)?！辈芏f，該系列標(biāo)準(zhǔn)初步建立了我國(guó)商用車換電標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)加快推動(dòng)換電模式的規(guī)模化應(yīng)用具有重要意義。

尋找最大公約數(shù)

“概況來講，系列標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)硬件和軟件兩個(gè)方面。”據(jù)曹冬冬介紹，其中，硬件主要針對(duì)接口（包括冷卻接口和電氣接口）形狀尺寸問題，軟件主要針對(duì)換電電池系統(tǒng)跟車輛之間通信協(xié)議。

對(duì)于硬件部分，標(biāo)準(zhǔn)考慮到換電電池系統(tǒng)作為流動(dòng)部件，所以標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)規(guī)范電池系統(tǒng)（電池框）的互換性尺寸，保證電池資產(chǎn)流通互換。

“標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，秉承了‘最大化兼容’原則和‘最小化限制’原則。”據(jù)曹冬冬介紹，標(biāo)準(zhǔn)一方面盡量兼容各家的技術(shù)方案，通過調(diào)整電池框架結(jié)構(gòu)尺寸，達(dá)到盡量讓底座各部件的型式、尺寸少作調(diào)整；另一方面，不限定換電底座具體技術(shù)方案，為創(chuàng)新預(yù)留了備用的施展空間。

對(duì)于軟件部分，標(biāo)準(zhǔn)通過規(guī)定高壓架構(gòu)、上下電邏輯及交互信號(hào)等，實(shí)現(xiàn)不同廠家車輛與不同廠家的電池互換后無障礙通信。

“軟件主要是解決‘語言’問題，如果一個(gè)說中文，一個(gè)說英文，肯定無法溝通。標(biāo)準(zhǔn)就是為不同車企和換電站之間提供一個(gè)能夠交流的‘通用語言’。”曹冬冬解釋道。

“此外，對(duì)于換電機(jī)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)制定的過程中，統(tǒng)計(jì)和分析了整個(gè)行業(yè)最主流的將近十種方案，在此基礎(chǔ)上研究制定標(biāo)準(zhǔn)?！辈芏f，標(biāo)準(zhǔn)通過尋找“最大公約數(shù)”，最大程度提升了換電站的利用率，保證了現(xiàn)有換電系統(tǒng)的兼容性。

《中國(guó)質(zhì)量報(bào)》