พื้นหลัง

การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้าหมายถึงการเปลี่ยนแบตเตอรี่พลังงานเพื่อเติมพลังงานอย่างรวดเร็ว แก้ปัญหาการชาร์จช้าและข้อจำกัดของสถานีชาร์จ ผู้ปฏิบัติงานจะจัดการพลังงานแบตเตอรี่ในลักษณะที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งช่วยในการจัดเรียงพลังงานการชาร์จอย่างสมเหตุสมผล ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และอำนวยความสะดวกในการรีไซเคิลแบตเตอรี่ ประเด็นสำคัญของงานมาตรฐานยานยนต์ในปี 2565 ได้รับการเผยแพร่โดยกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศในเดือนมีนาคม 2565 ซึ่งยังกล่าวถึงข้อกำหนดในการเร่งสร้างการชาร์จและการเปลี่ยนระบบและมาตรฐาน

สถานะปัจจุบันของการพัฒนาพลังงานทดแทน

ปัจจุบันมีการใช้และส่งเสริมโหมดทดแทนพลังงานอย่างกว้างขวาง และเทคโนโลยีก็มีความก้าวหน้าอย่างมากเช่นกัน เทคโนโลยีใหม่บางอย่างได้ถูกนำไปใช้กับสถานีพลังงานแบตเตอรี่ เช่น การเปลี่ยนพลังงานอัตโนมัติและบริการอัจฉริยะ หลายประเทศและภูมิภาคทั่วโลกได้นำเทคโนโลยีการเปลี่ยนแบตเตอรี่มาใช้ ซึ่งจีน ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และประเทศอื่นๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ผู้ผลิตแบตเตอรี่และผู้ผลิตรถยนต์เริ่มเข้าร่วมในอุตสาหกรรมมากขึ้นเรื่อยๆ และบางบริษัทได้เริ่มนำร่องและส่งเสริมการใช้งานจริง

ในช่วงต้นปี 2014 Tesla ได้เปิดตัวสถานีเปลี่ยนพลังงานแบตเตอรี่ของตนเอง โดยให้บริการเปลี่ยนแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วแก่ผู้ใช้เพื่อให้เดินทางไกลบนทางหลวงได้ จนถึงขณะนี้ Tesla ได้จัดตั้งสถานีทดแทนพลังงานมากกว่า 20 แห่งในแคลิฟอร์เนียและที่อื่นๆ บริษัทดัตช์บางแห่งได้เปิดตัวโซลูชันไฮบริดที่ใช้เทคโนโลยีการชาร์จเร็วและการเปลี่ยนพลังงานแบตเตอรี่เป็นครั้งแรก ในเวลาเดียวกัน สิงคโปร์ สหรัฐอเมริกา สวีเดน จอร์แดน และประเทศและภูมิภาคอื่นๆ ได้พัฒนาสถานีทดแทนพลังงานไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ค่อนข้างก้าวหน้า

องค์กรหลายแห่งในด้านรถยนต์พลังงานใหม่ซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างมากในประเทศจีน กำลังเริ่มให้ความสนใจและสำรวจการประยุกต์ใช้โมเดลทดแทนพลังงานไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ โหมดการเปลี่ยนพลังงานที่ใช้โดย NIO ซึ่งเป็นผู้ผลิตรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศที่มีชื่อเสียง เป็นโหมดพิเศษที่ช่วยให้เจ้าของสามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ด้วยแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วได้ภายในเวลาไม่เกิน 3 นาที

ในด้านระบบขนส่งสาธารณะ โหมดการเปลี่ยนกำลังเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น ตัวอย่างเช่น Ningde Times ร่วมมือกับเขตหนานซานของเซินเจิ้นเพื่อจัดหาแบตเตอรี่รถบัสไฟฟ้า 500 ก้อน และสร้างสถานีทดแทนพลังงาน 30 แห่ง Jingdong ได้สร้างสถานีทดแทนพลังงานมากกว่า 100 แห่งในปักกิ่ง เซี่ยงไฮ้ กวางโจว เซินเจิ้น และเมืองอื่นๆ โดยให้บริการเปลี่ยนแบตเตอรี่สำหรับยานพาหนะโลจิสติกส์ที่รวดเร็วและสะดวกสบาย

การประยุกต์ใช้โครงการเปลี่ยนไฟฟ้า

ในขั้นตอนนี้ วิธีการเปลี่ยนกำลังหลักในตลาด ได้แก่ การเปลี่ยนกำลังของแชสซี การเปลี่ยนกำลังไฟห้องโดยสารด้านหน้า/หลัง และการเปลี่ยนกำลังไฟผนังด้านข้าง

• Cการเปลี่ยนพลังงาน hassis หมายถึงวิธีการถอดชุดแบตเตอรี่เดิมออกจากส่วนล่างของแชสซีและเปลี่ยนชุดแบตเตอรี่ใหม่ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในด้านรถยนต์ SUV, MPV และยานพาหนะโลจิสติกส์ขนาดเล็ก และส่วนใหญ่ใช้โดย BAIC, NIO, เทสลาและอื่นๆ แผนงานนี้ทำได้ง่ายเนื่องจากระยะเวลาในการเปลี่ยนแบตเตอรี่สั้นและระดับของระบบอัตโนมัติอยู่ในระดับสูง แต่จำเป็นต้องสร้างสถานีทดแทนพลังงานคงที่ใหม่ และเพิ่มอุปกรณ์ทดแทนพลังงานใหม่
• การเปลี่ยนไฟห้องโดยสารด้านหน้า/ด้านหลังหมายความว่าชุดแบตเตอรี่จะถูกจัดวางไว้ในห้องโดยสารด้านหน้า/ด้านหลังรถ โดยการเปิดห้องโดยสารด้านหน้า/ท้ายรถเพื่อถอดและเปลี่ยนชุดแบตเตอรี่ใหม่ โครงการนี้ส่วนใหญ่ใช้ในด้านรถยนต์ ปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้ใน Lifan, SKIO และอื่นๆ โครงการนี้ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ทดแทนพลังงานใหม่ และตระหนักถึงการเปลี่ยนพลังงานผ่านการทำงานแบบแมนนวลของแขนกล ค่าใช้จ่ายต่ำแต่ต้องใช้คนสองคนในการทำงานร่วมกันซึ่งใช้เวลานานและไม่มีประสิทธิภาพ
• การเปลี่ยนไฟผนังด้านข้างหมายความว่าชุดแบตเตอรี่จะถูกถอดออกจากด้านข้างและแทนที่ด้วยชุดแบตเตอรี่ใหม่ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ในด้านรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุก และส่วนใหญ่จะใช้ในรถโค้ช ในรูปแบบนี้ เค้าโครงแบตเตอรี่มีความสมเหตุสมผลที่สุด แต่จำเป็นต้องเปิดผนังด้านข้าง ซึ่งจะส่งผลต่อรูปลักษณ์ของรถ

ปัญหาที่มีอยู่

• ชุดแบตเตอรี่ที่หลากหลาย: ชุดแบตเตอรี่ที่ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้าในท้องตลาด ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไตรภาค, แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต, แบตเตอรี่โซเดียมไอออน ฯลฯ เทคโนโลยีการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องเข้ากันได้กับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ แพ็ค
• การจับคู่พลังงานที่ยากลำบาก: ชุดแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าแต่ละคันนั้นแตกต่างกัน และสถานีเปลี่ยนพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องบรรลุการจับคู่พลังงาน กล่าวคือเพื่อให้รถยนต์ไฟฟ้าแต่ละคันที่เข้าสถานีมีชุดแบตเตอรี่ที่ตรงกับกำลังไฟที่ต้องการ นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าจะต้องเข้ากันได้กับยานพาหนะไฟฟ้าประเภทและยี่ห้อต่างๆ ซึ่งยังก่อให้เกิดความท้าทายในการใช้เทคโนโลยีและการควบคุมต้นทุนอีกด้วย
• ปัญหาด้านความปลอดภัย: ชุดแบตเตอรี่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักที่สุดของยานพาหนะไฟฟ้า และสถานีเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าของยานพาหนะไฟฟ้าจำเป็นต้องทำงานบนสถานที่ตั้งเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของชุดแบตเตอรี่
• ต้นทุนอุปกรณ์สูง: สถานีทดแทนพลังงานรถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องซื้อชุดแบตเตอรี่และอุปกรณ์ทดแทนจำนวนมาก ซึ่งมีต้นทุนค่อนข้างสูง

เพื่อให้เกิดประโยชน์จากเทคโนโลยีการเปลี่ยนพลังงาน จำเป็นต้องบรรลุการรวมพารามิเตอร์ชุดแบตเตอรี่ของแบรนด์ต่างๆ และรุ่นต่างๆ เพิ่มความสามารถในการสับเปลี่ยนได้ และบรรลุมิติสากลของชุดแบตเตอรี่พลังงาน การควบคุมการสื่อสาร และการจับคู่อุปกรณ์ ดังนั้นการกำหนดและการรวมมาตรฐานการเปลี่ยนพลังงานจึงเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลต่อการพัฒนาเทคโนโลยีทดแทนพลังงานในอนาคต