蔚来换电分几步?
A、订单生成
车主下单的方式有两种,一是通过 NIO App 下单,此时系统会根据导航定位自动分配最近的换电站;二是扫描换电站上的二维码,之后系统会生成一键加电订单。
这些换电站可以不间断地接受云端调度来为车主服务。
B、进站
站内值守专员会从能量无忧专员那里接管车辆,也会从车主手中接管车辆。他们负责把车辆倒入换电站内,并且会触发位于 ES8 中控屏幕上的“进入换电模式”按钮。
在进入换电模式之后,ES8 会与换电站进行 Wifi 连接。在这个连接过程中,换电站会对这辆 ES8 进行鉴权,以确认它是系统派发订单到的车辆。
在“换电模式”里,首先车辆会把空气悬架的设置解除掉,接着让轮胎的控制得以放松,使轮胎能够随动且不会抱死,之后车辆就进入到换电模式了。
值得关注的是,蔚来 ES8 的自动驾驶模块一旦生效,人工进行倒车入库或者出库的动作就会被取消。
C、换电
值守专员下车并锁好车,接着进入控制室。进入控制室后,他输入服务密码,然后点击“开始”按钮。在点击“开始”按钮后,站内 ES8 的黄灯会闪烁一下,这表明车辆完成了自检,并且电池包的高压电路已经断开,ES8 进入了休眠模式。此时,推杆将 ES8 推至水平居中的位置,车辆的位置大致调整完毕。接着,四个举升臂抬升车辆,只有在四个举升臂抬升车辆之后,换电机器人 RGV 才会开始换电动作。
换电机器人 RGV 是 NIO 换电站的核心所在。在换电站所共有的近三百项专利里,机器人占据着较大的比例。它配备了 10 把解锁装置,通过布置在换电平台内部的视觉识别装置进行精确定位,之后解锁装置会上升到车辆底部的 10 个螺栓位置,并开始旋转以实现解锁。
蔚来拥有专利技术,其特点是既能保证连接强度,又能允许有一定的浮动。配合换电机器人 RGV 那同样可浮动的基座,再结合视觉识别以及车身定位销,就能最大限度地确保解锁装置和螺栓精确对接。
电池解锁大概花费 15 秒。之后,换电机器人托住电池使其下降,并且逆时针旋转 90 度。接着,将电池运回电池仓,电池转运时运用滚筒滚动和链条传送的方式,同时配合举升机上下移动。空电池传送到位后,会自动连接仓内的充电接头和水冷却接头,以此来保证空电池开始进行恒温受控充电。
换电站电池仓内的水电快换接头与 ES8 底盘上的相同。在电池脱开的那一瞬间,冷却液能够瞬间封闭,不会出现泄露的情况。在电池连接的那一瞬间,冷却液也能够瞬间封闭,不会出现泄露的情况。
与此同时,满电电池被转运至 ES8 底部。接着重复进行一次视觉定位。随后进行旋转加锁的操作。最后将其拧紧。换电动作至此完成。
D、检测 & 出站
ES8 完成换电后,车灯会亮起,这意味着电池已成功安装。接着,系统会进行自检,把各高低压元器件的开关打开,使高压电路接通,同时唤醒车载电脑。
换电站主控屏幕显示“换电结束”。整个换电过程耗时约 3 分钟。之后,专员能够将 ES8 驶离换电站。
蔚来换电站部署进度
A、覆盖面
今年之内,全国 9 座城市部署了共计 80 座换电站。同时,还有 500 台充电车、2 万根专属充电桩以及 6 万根超级快充桩。
B、部署难度
蔚来换电站规格统一,一座换电站的占地面积为 7.6×5.6m,也就是 43 平方米,其施工工期仅需 18 小时,接上 380V 工业电后即可投入使用。
C、服务能力
换电一次只需 3 分钟,然而馈电的电池在站内仍需进行快速充电,所以无法无限制地持续换电。蔚来换电站的设计服务能力为 72 辆/天,这足以支撑绝大多数的用车情况。
当地换电站换电负荷若过高,蔚来会通过大数据分析,在对用户最为方便的地理位置增设一座换电站。
有可能是在原本的换电站基础上进行加挂电池舱位的操作,加挂一格模块化电池仓位,这样就能多加 6 块电池,并且全站一天能够服务超过 100 辆。
值得一提的是,若换电需求强度极为巨大,那么换电站不会将一块未充满电的电池给予用户。
2234公里京港澳高速“换电行”
A、一次壮举
G4 高速,它也被称作京港澳高速,是一条南北向的大动脉。这条高速途经北京,途经河北,途经河南,途经湖北,途经湖南,途经广东,途经香港,途经澳门。
蔚来 ES8 车队在这一路途上,采取了换人但不换车、换电而不充电的方式。他们从北京窦店服务区启程,抵达东莞厚街服务区,全程总计 2234 公里,历经 33 小时完成了整个行程。
蔚来 ES8 车队在一路上遭遇了拥堵状况,也遭遇了大雾天气;经历了黄昏时刻,也经历了黎明时分。当车辆需要补充能量的时候,24 小时持续值守的换电站可以迅速地完成换电的工作。
G4 高速有 14 个服务区,蔚来在这些服务区部署了 18 座换电站。G4 竣工于 1993 年 11 月,25 年后,它再次见证了中国高速公路的一个新里程碑。
B、一个现实
此前,蔚来 ES8 的高速续航能力遭到了很多质疑。一些媒体在没有任何前提条件的情况下,对 ES8 的续航进行了不实评价,说它虚标续航。但实际上,“高速续航远远达不到 NEDC 标称续航”这一情况,并不是 ES8 自身的问题,而是全球现售纯电动车产品都具有的物理特性。
蔚来高速续航事件发生之后,笔者的朋友,清华汽车工程博士 @张抗抗 先生,利用仿真软件得出了一个普遍的结论:当电动汽车以/h 的时速匀速行驶时,其实际续航能力比 NEDC 标准下低 25%是较为正常的情况。而蔚来 ES8 比该标准低了约 40%,这是由于空调、电机以及行驶环境等多方面因素的综合影响所致。这不是蔚来独自面临的烦恼。特斯拉 X 在特定条件下巡航时,其巡航性能甚至会下降将近 50%。
可见,纯电动汽车在高速上的续航能力是比较短的,这是客观事实,没必要去掩饰。正因如此,才需要在 2285 公里的 G4 高速的 14 个服务区里部署换电站,并且这些服务区之间的平均间隔在 200 公里以内。
那么,跑完 G4 要停车 14 次且换电 14 次。这样的安排是否不合理呢?我的自驾经验不算少,目前能够单人单天自驾 1200 公里,通常会平均在 6 到 8 次左右停靠服务站,不然就无法继续巡航。由此可见,这个停靠的间隔与人体开始感到疲惫并发起抗议的间隔相差不大。
C、一次回击
蔚来表明,这是一次关于纯电进行远征的可行性方面的试验。而笔者觉得,这是一次针对媒体不科学报道所做出的回击行为。
当读者都被误导进入“纯电动车一定不能跑高速”这样的误区时,这一回进行的超过超长里程的纯电旅行,想必会成为最有力的反驳。
D、一些思考
换电模式的耗时和加油差不多。加油需要缴费和开票,而换电则是开进、断电、上电和开出的时间。
然而,仅依靠 18 座高速换电站,能否给所有蔚来用户带来很大的出行环境变化呢?我认为,基本起不到什么作用,即便给出全年免费 12 次的诚意,也无法改变辐射面太窄小的现状。
但这仅仅是一个开端。忽然忆起,我在 2 年前曾绘制过一张图,名为《贝尔塔·奔驰纪念之路》。大家觉得下面这张图与上面那幅蓝色的《蔚来 G4 高速换电行》是否有点相似呢?
不是路线或者绘制风格像,而是她们都在做同一件事情:开拓。
想知道当年贝尔塔·奔驰母子们遭遇了哪些困难呢?以下这些困难是笔者为各位罗列出来的:
是的,她们的汽油是去药店买的,导线绝缘是用吊袜带绑的。
她们具有开拓精神,这使得奔驰真正成为了汽车发明者。德国人后来特意把这条路命名为“Benz”,以此来纪念人类的第一次汽车长途旅行。
筚路蓝缕,以启山林。
关于换电模式的思考
A、最大优势:维护 & 迭代
换电模式有两大优势,分别是电池监控/维护 & 电池迭代。
换电模式使得健康有问题的高压电池包能够回到蔚来进行重新维护,以判断其是否能继续服役。若你购买了一台不能换电的纯电动车,你就会常年保持浅充浅放的状态,担心昂贵的电池包在任何使用不当的情况下会失去功能。倘若电池包是可以轮换的,那就可以随意地放松自我,用坏了这一批,还有新的下一批。
因为换电模式的存在,电池包能够进行迭代。这意味着它不是一个上限,而是一个下限。当电池能量密度达到每千克多少、多少、多少时,你的纯电动车续航就会持续提升,到那时,根本就不再需要换电站了。
换电站在过渡时期发挥着作用,它可以将纯电动车的续航短板进行弥补,使其续航能力得以提升。
此外,纯电动车的贬值速度很惊人。一般来说,3 年贬值 60%左右是很正常的情况。如果采用了换电模式,电池被淘汰的年份会不断延后。与此同时,汽油车的动力系统在不断老化。而可换电池的纯电动车则会不断更新电池技术。所以,纯电动车甚至比汽油车更长寿。
B、最大劣势:成本
蔚来未曾公布单座换电站的部署成本,而我也预料到其价值是很高的。
其一,蔚来换电站当下的产量存在限制,研发成本无法平均分摊,单个换电站的造价极为高昂;其二,换电站无需进行土建工程,但在与高速服务站、居民楼物管以及电力部门等方面进行沟通时,人力成本和资金成本都非常高;其三,未装载到车上的电池包,由于没有补贴,其单体造价很高;其四,当前 ES8 的自动驾驶技术尚未开放,这就使得换电站必须配备 24 小时值守专员,人力成本很高。
C、更适合运营车辆
纯电动车的续航短,这是毫无疑问的;最快的加电方案是换电,这是毫无疑问的;换电站不适合全版图推广,这也是毫无疑问的。
试想,换电模式如果是成功的,然而由于无法统一各个品牌之间的电池规格,那么以后市面上跑着 200 个品牌的新能源车,这个社会需要多少座换电站来为其服务呢?
如果换电模式仅仅是为运营车辆提供服务,并且在这一座城市当中,基本上都是在行驶同一个品牌乃至同一个型号的纯电动车,那么依然有成功的可能性,就像北京市的北汽出租车那样。
D、必须统一电池规格
蔚来 ES8 的整备质量大概是多少呢?其中电池包的重量是多少呢?电池包重量占比还不到四分之一。实际上,我们能够看到在 ES8 底盘内部是有空间可以安放更多电池的。但是,蔚来为什么没有这样去做呢?
蔚来的答复是:为了服务换电模式,蔚来电池包的外尺寸需要与品牌最小车型相兼容。这意味着电池包在全品牌范围内是统一的,而车子的尺寸越小,其续航就会越长。
服务换电模式是可行的。那么,为何不能在 ES8 的底盘空隙处安放固定位置的电池包来增强续航呢?例如采用“可换电池包 + 固定电池包”的方式。
蔚来的答复表明:电控的难度有所提升,并且电池的一致性是极其难以解决的问题。(作者画外音:是否还记得大众汽车的“高性能+高容量混搭电池包”呢?它最终搞砸了……)
E、“加电比加油更方便”
这是蔚来汽车NIO 部门的一个愿景。
作为机电工程学子,笔者相信这个愿景终会实现。燃油属于中心化资源,油料需通过油罐车运输到各油站才可售卖。电能是去中心化资源,我们身旁就有电源,然而这些电力目前还无法支撑起一个庞大的纯电动车社会,这需要时间。
我们处于一个最坏的时代。在过去的 100 年中,车载电池包的能量密度提升了 2 至 3 倍。同时,汽油机的功率密度提升了 60 倍还多。那些自己开着油车却还到处宣扬纯电车便宜好用且无担忧的人,他们所说的话,能相信一成吗?
2018 年,加电不像加油那样方便。然而,如果家中有充电桩,那么涵盖购车、税费、电费、折旧等方面的纯电动车整体成本,有可能会低于汽油车。这样就解决了最基本的短途通勤问题,而长途出行则需要换电站。
幸运的是,我们处于最好的时代。自 2015 年起,在我国境内已不存在没有通电的村落。我们正享受着医疗、教学、电力、电信、铁路等资源,这些资源相对廉价且无差别建设,是大部分西方国家所无法想象的。
现在我们拥有了稳定供应的电力,感兴趣的读者可以去搜索“印度大停电”。中国在建的核电站反应堆数量在世界上位居第一,占全球的 37%。然而,我们还没有足够廉价的直流充电桩来为整个纯电动车社会提供服务。建设一个全面覆盖的廉价快充网络是需要时间的,因此换电站成为了在时间轴上的一个有效补充。
信或不信,这就是未来。
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