日前，在第五届新能源汽车及动力电池(CIBF2024重庆)国际交流会上，三一锂能有限公司换电机械所所长谭义，作题为“充换电技术现状及发展趋势浅析”的主题演讲。

图为三一锂能有限公司换电机械所所长谭义演讲

　　以下为速记内容：

　　尊敬的各位专家，各位嘉宾，下午好!

　　我是三一锂能谭义，很感谢大会给我这次机会做这个报告，在做报告之前，我想简单介绍三一锂能。三一锂能是三一重工旗下的一家子公司，正式成立于2022年8月，主要做重型卡车、工程机械的电池PACK，还有充换电的装备，并且于去年开始我们也在介入储能这个行业，我们还在做储能和换电站的运营。

　　我的报告分四个部分，第一部分是电动化的现状，第二部分是充电技术的现状和发展趋势，第三部分是换电技术的现状以及趋势，第四部分是我们做的一些工作。

　　给大家汇报一下电动化的现状，我先从市场的角度和政策的角度来给各位汇报。在双碳目标上，电动乘用车已经进入爆发式的增长期，在去年大概是850万辆。重卡的规模纯电的去年也做到了3万辆，当然重卡的规模和乘用车来比确实还差很多，但是重卡的电量比乘用车的电量要大很多，基本上是在五六倍以上，最小的都是288度电，也有300—500度的。

　　工程机械用电量更大，一台工程机械可能有上千度的电，所以随着电动化设备需求增加，补能装备，像充电、换电也会有爆发式的增长。我们预计在今年，这些装备的市场大概在14.4个亿，这只是考虑重卡和工程机械的，在2033年会到120个亿，也还有很多想象空间。

　　这是政策方面，在今年2月，中央一号文件提出了推进农村电网巩固提升工程，重点要加强村镇新能源充换电设施规划建设。在2月20日，交通运输部也宣布了《建设国家电力投资集团有限公司试点任务要点》，启动了一系列的试点项目，这些项目包括重型卡车换电站的网络构建和运营示范以及城市级别的绿色能源交通系统的建设和应用，再加上前几年推出的一些政策，我相信电动化一定会大有作为。

　　第二部分我讲一下充电技术的现状以及发展。前面已经有专家讲过了，我就简单讲一下。电动车的充电设备主要是交流桩和直流桩，当然也有交流一体桩。交流主要是我们所谓的慢充，直流桩主要是快充，当然现在也做了超级快充。但是这种会有一些问题，我后面会讲。电动充电解决的问题是充电难和充电慢，因为桩配比不合理，在高峰的时候，在一些热点区域，排队等桩换电比较严重，普遍等待超过半个小时。我们埃安的李总也讲了，超充、大功率的快充成为新能源汽车的未来。

　　主要是两种方式，一是增大电缆的面积，二是加大电压，做到1000伏。但是这种会带来一系列的问题，因为充电的来源，总归来源于配电网络，如果有数量众多的超充同时充电，会对电网造成冲击，也会影响电能的质量和配电网的安全。

　　同时，受现有基础建设的限制，电力扩容比较难，也没那么快。所以推这种超充大功率的充电，会有一定的困难，也需要一定的时间。

　　接下来给大家汇报一下无线充电，这个在欧洲、北美也在积极探索，中国也在布局，主要想用无线充电让汽车行驶的时候边行驶边充电。目前技术，充电功率比较低，缺乏安全标准，造价比较高，差不多1公里要200美元，短期内无线充电难以普及。

　　为了解决电和配电网的问题，也有光储充换一体化系统，建成微型电网给需要充电的车辆和用电负荷进行补能，但是这种商业的运营模式，包括现在的政策，要取消，这个政策还不成熟，需要一定的时间去验证。

　　所以在我们的角度，三一重工做重型机械的，我们认为换电是解决电动商用车和工程机械快速补能的最佳解决方案。

　　目前换电重卡主要有三种方式，一个是顶部换电，一个是侧面换电，一个是底部换电。因为电动商用车的底盘，它目前主要还是源自于燃油底盘，没有做正向开发。当然也有的厂家在已经开发这种正向的底盘了，所以它的电池是直接放在驾驶室后面，直接把整个车身拉长，这样做起来比较简单，也不会要放弃原有的车的平台，代表的厂家是我们三一锂能，还有上海玖行等等，像金茂科易用的侧向换电，宁德时代用的底部换电，肯定从顶换向侧换和底换趋势发展。

　　顶换的工作原理，主要是有一个RGV的小车，换电机器人可以派两个桩手，沿着X、Y、Z三个方向进行平移，还可以旋转。因为这个方式的自由度比航车要多一点，所以能够实现让换电机器人自动去匹配待换电车辆，对停车的要求比较低，容错范围比较大。这类似于车间的航车，只能沿着X、Y、Z方向上升，旋转功能稍微弱一点，所以对停车要求高一点。

　　底盘换电，现在是乘用车用的多一点，当然宁德时代和新能源推出了底盘换电的方式。主要是RGV的小车背着电池到车辆底部下面去，把电池顶起来，电池是依靠锁扣式的结构或者螺栓的那种结构，把电池固定在车辆的底部，用堆垛机实现电池在充电仓和换电装置之间的转运。

　　经过这两年的发展，我们觉得换电会朝着以下几个方向发展。

　　第一是换电标准，如果未来向直线和干线物流发展，这个标准是一定要统一的，不然换电推不起来。就像加油站一样，什么车到加油站来都能加油，而不是换电站只能换某一种品牌或者某一种标准的电池。

　　第二是极速换电，换电的时间一定要比油车短。

　　第三是侧面换电和底部换电。这要随着底盘技术的发展而发展。

　　第四是智能化，要能做到无人值守，降低运营成本。

　　第五是标准电池模块分箱组合。

　　最后是移动换电技术，并不是所有的设备能够自主开到换电站这里来。

　　我讲一个极速换电，在前面这个换电之前的时间大概是7分钟，现在我们已经做到了2分钟之内，给重卡。我们还继续努力，再进一步降低换电时间。一定要做到比加油还要便捷，这样给客户的体验好。

　　第二是注重换电体验，换电的全流程一定要自动化，不需要司机还要扫码，去启动换电。

　　我们要进一步加强对换电站和要换电的车、人、站员，加上换电运营平台，包括电池，要互联互通，实时掌控所有刚才提到的这些环节的信息，做到智能运维和智能调度。

　　现在说一下我们为什么要做电池标准，因为工程机械问题更敏感，我们统计过工程机械有18大类，每个设备对电池电量的要求不一样，对能够安装电池的空间、大小、位置都不一样，如果没有设备都开发一个电池，这样对电池生产运营都有困难。我们想着要开发标准化的电池，以最小单位开发电池，让不同电量需求的设备可以根据这个需求匹配不同的输电的电池。

　　最后就是送电技术，我们这两年碰到过有些场地，包括有些运输路线不是固定不变的。会变动，这个工程做完了，半年之后会搬到别的地方去。如果只是做固定式的换电站，对客户不友好，我们开发了移动的换电技术。

　　包括挖机、压路机，这种设备没法自己开到换电站去换电，需要开发送电上门的服务。给挖机的换电车设备，我们这个月已经发布了。

　　接下来汇报一下我们这两年的工作，我们已经开发出来纯换电只要1.5分钟的换电站。

　　我们现在还提出一种小电量和少电量的运营模式。简单来说也就是把电池能够共享，比如在一个城市有几个换电站，有很多的换电车，比方说100辆一百台车，我们可以不需要给这100台车配置100块电池，也许配个80块就够了，通过调度和小电池待机，把大电池替换出来，进一步降低运营的成本。在淄博、湖北鄂州就有一个换电站在积极探索这种运营模式。

　　第三个是开发双向的高研充电机，充电效率98%，我们要做光储充换一体化的话，这个是必不可少的。

　　刚刚谈到的标准电池箱的技术以及工程机械的换电技术也在做同步开发，敬请期待。也希望能够跟各位专家、各位同行一起为电动化的事业做出进一步的贡献，谢谢，我的汇报完毕。