電動車告別蠻荒期：北汽新能源將建3000座換電站，退役電池可梯次利用觀點
“到2022年，‘擎天柱計劃’預計將投資100億元人民幣，在全國范圍內建成3000座光儲換電站，累計投放換電車輛50萬臺，梯次儲能電池利用超過5Gwh。”北汽新能源副總經理張勇宣布實施“擎天柱計劃…
11月3日下午，北汽新能源的藍谷園區內，正對著大門矗立著一座高約5米的奇形建筑，它由三個集裝箱構成，像積木盒子一樣錯落堆放在一起。
這座頗具后工業時代氣質的建筑就是當天的主角— —分布式光儲換電站。
“到2022年，‘擎天柱計劃’預計將投資100億元人民幣，在全國范圍內建成3000座光儲換電站，累計投放換電車輛50萬臺，梯次儲能電池利用超過5Gwh。”在11月3日召開的2017新能源汽車生態大會上，北汽新能源副總經理張勇宣布實施“擎天柱計劃”。
據鈦媒體了解，這項計劃旨在通過換電和電池再利用技術，將新能源汽車、動力電池、換電站、光伏發電進行融合，實現新能源汽車全生命周期能源資源利用。
5年可處理退役動力電池5萬噸
隨著“雙積分”管理辦法出臺和禁售燃油車提上研究日程，新能源汽車發展大勢已不可逆轉。與此同時，一個現實的問題是，當前些年銷售的新能源汽車逐步進入衰退期，退役電池該如何處置？
更不容忽視的是，大規模上路的新能源汽車正從配電側沖擊著傳統電網的結構和運行安全，而新增的用電需求對于電力能源的環保性也將是一大挑戰。
這是北汽聯合產業上下游成立“擎天柱計劃”的基礎。
“擎天柱計劃”具體將分為三個階段實施：
第一階段（2016年-2017年），由北汽新能源、奧動新能源、出租車公司三方聯合共建換電站，初步組建公共出行運營平臺和梯次儲能運維平臺，組建以光儲能換電站為中心的城市級能源互聯網，建成換電站100座，運營車輛超過4000臺，實現梯次儲能電池綜合利用100Mwh（10萬度電）。
第二階段（2018年-2020年），以北京、廈門、廣州、深圳、蘭州、西安、昆明、鄭州等城市輻射展開，組建各城市公共出行運營平臺和梯次儲能運維平臺，組建以光儲能換電站為中心的區域級能源互聯網，建成換電站1000座，運營車輛10萬臺，梯次儲能電池綜合利用1Gwh（100萬度電）。
第三階段（2021年-2022年），在全國范圍內開展，覆蓋全國主要城市及重點城鄉區域，組建以光儲能換電站為中心的全國范圍能源互聯網，建成光儲換電站3000座，運營車輛50萬臺，梯次儲能電池利用5Gwh。
光儲換電站的光伏發電屋頂
北汽新能源副總經理張勇告訴鈦媒體，“擎天柱計劃”的100億投資將產生巨大的社會和經濟效益：
其一，緩解電網壓力，5年可為國家電網節省用電1Gwh；
其二，實現退役動力電池的梯次利用，5年可妥善處理退役動力電池5萬噸；
其三，滿足環保需求，50萬臺出租車實現電動化，一年可減少碳排放850萬噸，相當于植樹3100萬棵。
分布式光儲換電站如何惠及普通車輛？
作為“擎天柱計劃”的重要載體，分布式光儲換電站由控制艙、能量艙、回收艙、光伏、電網等組成，可通過云平臺對多個分布式光儲換電站進行管理。而且，光儲換電站還可以依靠光伏發電系統、儲能系統、換電系統（電池包）離網運行，對周圍區域提供電能。
據鈦媒體現場了解，當前的光伏發電主要用于儲能換電站的照明供給，為電池充電的比例很少，預計到2022年，光伏發電才能成為發電供給的主力。
上面是回收倉、左下為儲能倉即電池倉、右下為控制倉
當然，北汽分布式光儲換電站的建成對于全國電動汽車的發展都是一個典型的參考案例。
新能源行業的一個行業共識是，電動汽車面臨的最大問題是續航里程不足，而提高續航里程的途徑主要有增加電池能量密度和輕量化設計，前者的技術瓶頸太高，短期內收效低微，而后者會帶來生產成本的大幅提升。因此，行業內關于推動換電模式的呼聲漸漲。
但換電模式的技術關鍵之一是標準化，也即一個換電站目前只能匹配一種車型，因此沒有足夠的運營體量，也就難以形成換電模式的基礎。
公開報道顯示，早在2016年，北汽新能源、奧動新能源與上海電巴從北京開始，向全國開展換電的運營和投資建設。截至目前，北汽新能源在北京、廈門、蘭州三市已投放超過3000輛換電出租車。這無疑為換電模式提供了支撐。
光儲換電站的電池托舉控制架，車輛在此停穩，由控制架將車輛抬高，取出電池，交給電池倉，同時取出新電池包裝給車輛
據了解，換電模式對于北汽的出租車運營來說，將提供五大優勢：
一是不改變出租司機的能量補充習慣，換電迅速，只需2分48秒，與燃油車類似；
二是延長電池使用壽命，集中換電，由換電站慢充，有效提升電池使用效率；
三是集中式充電比分布式充電更可靠更安全；
四是運用城市的波峰和波谷電量，更好地利用能源；五是充電設備建設極大地節約土地資源。
但是這套分布式光儲換電站能否推廣開來，面向普通電動汽車進行應用。行業從業人士告訴鈦媒體，這套模式目前只能惠及北汽的出租運用管理，但要普及開來，難度并不大，只是需要產業聯合，推動更多的電動汽車底盤設計標準化，同時，需要將更多的車型數據錄入控制系統，在換電時進行更好地匹配。
控制架正在安裝電池
當然，現場不少行業從業人士還有一個擔憂是，北汽的分布式儲能換電站只供給給城市運營的出租車，面臨的路況相對比較單一和標準，但是對于需要長途或者越野車輛來說，換電模式的電池包安裝只是一個卡扣裝置，是否足夠安全和牢固還需要驗證。
但無論如何，北汽新能源“擎天柱計劃”的推出，已經標志著新能源汽車行業即將告別蠻荒發展階段，需要將電池的儲能和循環利用納入發展體系，而且，分布式光儲換電站網絡的初步建成，也為大量電動汽車公司解決續航問題，提供了一個可行性的參考案例。
附“擎天柱計劃”聯盟的第一批成員單位：
奧動新能源、北控清潔能源、北汽產投、北汽新能源、比亞迪、CATL、當升科技、東旭藍天、菲仕綠能、孚能科技、贛州豪鵬、漢能控股集團、華北電力大學、華為、匠芯電池、潔源新能、康得復材、龍源太陽能、普萊德、清華四川院、上海電巴、世紀金光、中清能綠洲、中再生、紫荊花開等25家產業鏈相關企業。
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