2023年3月28日-29日，首屆中國商用車論壇在湖北十堰舉辦。本屆論壇由中國汽車工業(yè)協(xié)會、湖北省經(jīng)信廳、東風公司和十堰市人民政府共同主辦，以“應變 求變 謀變——共創(chuàng)商用車發(fā)展新局面”為主題，共設“1場閉門峰會+1個大會論壇+4個主題論壇”，旨在聯(lián)合能源、交通、信息等各方力量，共同探討商用車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，推動商用車高質量發(fā)展。其中，在3月29日下午舉辦的“商用車新能源轉型”主題論壇上，中國電動重卡換電產(chǎn)業(yè)促進聯(lián)盟秘書長李立國發(fā)表演講。

　　李立國就換電標準的情況從產(chǎn)業(yè)背景，技術現(xiàn)狀，互換性標準三個方面進行了介紹。

　　他介紹到換電設備，目前主要側抓側換、龍門頂?shù)鹾晚斪�側換三種動作方式，對電池來講有頂抓和側抓兩種抓取方式，分別作用于電池框架的頂面和側面，由于抓取裝置結構非常簡單，成本低，可以通過將不同的抓取接口布置在同一個電池框架上，實現(xiàn)電池對不同的換電設備的兼容。

　　車載換電系統(tǒng)的電池框架的整體基本上都是規(guī)則的長方形，而且尺寸偏差基本上在5%~10%左右，當然高度的變化比較大，是因為電池電量不同，層數(shù)不一樣，所以從投影截面來講還是具有較好的條件。但是底座差異性比較大，不能互換，這是各個企業(yè)技術創(chuàng)新和技術壁壘所在，所以在互換性標準化方面，不僅有技術障礙，也有非常大的產(chǎn)業(yè)協(xié)同合作的互信的障礙。

　　李立國表示，鎖機構是換電接口最核心的技術點，也是技術原理差異最大的點。八個鎖方案，上面一排叫插銷式，或者擺勾式，他們都是要作用于一個被鎖的斜面上；左下兩個都是下壓式，他們是垂直向下壓在鎖塊上；右下的兩個，一個是轉鎖，一個是鋼珠，這兩個能夠兼容的可能性就比較小。

　　這是電池系統(tǒng)與車輛連接的換電連接器，也是換電非常關鍵的一個部件，目前市場最廣泛采用的是乘用車換電連接器的四個連接器并聯(lián)方案，下一代換電連接器都普遍采用了電壓電流和浮動范圍更大的單連接器方案，因為高集成化是符合汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢。下面我匯報換電聯(lián)盟在汽標重卡換電互換性標準中的方案和產(chǎn)業(yè)服務的工作。

　　我們都知道互通互換能源基礎設施是必然選擇，也是我們車企的共同愿望和期待，早在2020年，工信部和能源局就關注到互通互換對重卡換電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性，由歐陽明高院士，中電聯(lián)，中汽研，中汽院，寧德時代等標準主管部門和行業(yè)龍頭企業(yè)共同發(fā)起了重卡換電產(chǎn)業(yè)促進聯(lián)盟，致力于推動互換型標準體系建設和產(chǎn)業(yè)合作。這是我們聯(lián)盟近期關注的互換性標準體系建設工作，主要是推動車端互換接口的標準制定。經(jīng)過兩年努力，我們積極參與了中汽研商用車車載換電系統(tǒng)互換性標準的制定，并牽頭了其中換電機構部分，在換電接口方面做了大量的工作。該標準有5個部分，完整規(guī)定了電池包的外形，重量，電壓，電氣接口，機械接口，冷卻接口和邏輯接口，它的技術描述非常清晰，技術特征具有唯一性，大家使用的時候不會產(chǎn)生很大的迷惑性，具有很強的技術創(chuàng)新的開放性，所以我們認為已經(jīng)具備很強的技術可行性。

　　這是換電電氣接口，主要特征簡述：具有800安的容量和1500V的最高電壓，我們跟車廠的技術人員進行溝通，大家認為具備滿足未來十年重卡動力系統(tǒng)電氣平臺升級的潛力，而且目前四家牽頭連接器企業(yè)已經(jīng)簽署了互換性質保協(xié)議，可以保證車企對供應鏈的安全性要求。汽標在電池熱管理系統(tǒng)上做了優(yōu)化，我認為這一點也是對我們汽車行業(yè)的汽車發(fā)展方向有一定的引領作用，設置了電池包與整車端的一個冷卻液交換接口，可以將電池水冷機轉移到車端，這樣增加我們換電框架上的電池裝載量，增加了續(xù)航里程，我們現(xiàn)在換一次電基本上150公里左右，把它下移之后，可能會增加到200公里。同時，也可以將電機余熱進行回收，用于電池加熱，提高車輛的冬季續(xù)航里程，這一點對我們電動重卡在北方的應用也是非常重要的，一直受到客戶的關注。

　　左側是我們收集的行業(yè)內的換電底座的方案，我們對它們進行分析，我們先做了一個疊加，因為標準是找共性，求同存異的工作，我們疊加完以后發(fā)現(xiàn)粗定位和鎖機構都在兩個紅框的位置，所以它比較集中，我們對它進行了一部分的抽象，用藍色小格子代表了粗導向和鎖機構占用的空間。規(guī)劃出來四個位置，只要大家把粗導向和鎖機構設計在這個邊界里面都算滿足標準，在互換時不會發(fā)生干涉。然后在連接器、精導向以及水冷接口方面，必須具有唯一性，確實不具備有多種方案去兼容的可能性，所以我們把精導向，電氣接口和水冷接口明確了具體位置以及朝向等詳細技術參數(shù)，它具有唯一性。

　　這樣的話我們通過抽象底座空間占用模型，約束了底座設計的邊界，通過電池框架的避讓模型約束了電池框架的接口，就可以實現(xiàn)一個不互相干涉的互換標準化接口，同時最大限度的釋放了底座鎖機構的創(chuàng)新空間。

　　對于剛才講到的最難的鎖機構問題，就是要在底座約束空間之內進行設計，另外一點必須明確鎖機構的作用點。在電池框架上，我們要有一個約束，就是鎖機構必須要把作用力壓在三面鎖塊上面。把行業(yè)有的插銷鎖、內擺勾、外擺勾和下壓式四種鎖緊方式，作用點合在一個三面鎖塊上，不同的廠家鎖機構可以自由選擇鎖緊面，以及可以自由創(chuàng)新鎖機構類型，這樣可以保持各個廠家原有技術路線的延續(xù)性。這一點也是標準討論中爭議最多的：我是橫插，我是勾的，大家說到底用誰的方案。如果從中選一個，其他家不得不被迫進行調整，這樣會給技術路線和產(chǎn)品的適應性開發(fā)帶來很大的損失，所以我們通過這種方式解決關于鎖機構的爭議。

　　在加速標準推廣方面，通過按照汽標制定地標的方式，加速換電在試點城市的應用。同時我們也加強行業(yè)間的協(xié)同，積極參與中電聯(lián)組織的換電國標修訂，保持車端與基礎設施的兼容。當然行業(yè)里面已經(jīng)有很多不同技術路線的換電車輛存量在運行，我們推動互通互換網(wǎng)絡建設過程中，要充分考慮和尊重現(xiàn)有的各個廠家做的積極的行業(yè)探索，這個是我們應該盡量去保護的，所以我們就需要考慮標準平穩(wěn)過渡的方案，如何最大限度降低標準迭代過程對行業(yè)的負面影響。我們提出一個共享換電站的概念方案，這個只是概念方案，可能有細節(jié)不合理。一個換電站里面設置多種充電座，統(tǒng)一電池包的抓取接口和抓具，實現(xiàn)一個網(wǎng)點服務多種車輛，我們可以根據(jù)該網(wǎng)點服務車輛的不同類型和流量配置不同的備用電池。隨著老版本車越來越少，新版本車輛越來越多，老的底座慢慢撤掉。更換底座充電接口很簡單，一兩萬塊錢就可以解決了，這樣大家不會覺得這是一個很大的損失。

　　產(chǎn)業(yè)合作方面，去年示范了頂?shù)鹾蛡葥Q兼容共享電池包和車輛，也促成了行業(yè)龍頭互換性產(chǎn)品的開發(fā)推廣合作。預計今年能夠推出兩個品牌、甚至三個品牌的車載換電系統(tǒng)和換電設備廠家能夠實現(xiàn)交叉互換的兼容車載換電產(chǎn)品，包括傳統(tǒng)的四連接器和滿足汽標的單連器接口的產(chǎn)品。在換電連接器和水冷接口方面，我們也推動達成了一個互通互換互保的協(xié)議合作，剛才介紹了連接器，現(xiàn)在在水冷接口方面也在做相應工作。并且正在建立一個互換運營質量監(jiān)測平臺，通過接口唯一追溯碼，協(xié)助運營商進行質量追溯，互換使用條件下讓質量問題可管可控可追溯，最后充分保證各個合作方互換合作過程中不會因為某一方或者一個劣質產(chǎn)品影響破壞整個互換的合作前景。

　　我們對未來也進行了積極的展望，預計在2022年和2023年能夠完成車端和站端標準體系編制；在2023年-2024年，能夠實現(xiàn)或者努力促成滿足跨品牌互換性的換電站和車載系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)、市場驗證以及商業(yè)合作；在2024-2025年建立互通互換清分結算的規(guī)則和系統(tǒng)平臺，打通跨運營商、跨電池平臺的互通互聯(lián)運營的商業(yè)模式。2025年有望打通全國一張網(wǎng)的重卡換電干線網(wǎng)絡。至此，我們認為為中國換電重卡鋪平了高速發(fā)展的道路。

　　最后我們聯(lián)盟會建立一個重卡換電系統(tǒng)實驗室和咨詢團隊，為行業(yè)企業(yè)提供互換性方面的免費咨詢和低成本的測試服務，通過這樣的方式，加速技術交流、促進產(chǎn)業(yè)合作，希望能夠與行業(yè)各方共同推動互通互換換電網(wǎng)絡的快速建設。