1 案例情況

1.1 實(shí)施背景

       近年來，隨著新能源汽車的不斷普及，續(xù)航問題成為不少新能源汽車用戶重點(diǎn)關(guān)注的問題。為此，國(guó)家陸續(xù)發(fā)布多項(xiàng)政策，推動(dòng)新能源汽車換電模式發(fā)展。2020年5月，換電站作為新型基建的重要組成部分被首次寫入政府工作報(bào)告。2021年10月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，提出鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用。2021年10月，工業(yè)和信息化部在全國(guó)11個(gè)城市啟動(dòng)新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作。2023年10月，安徽省發(fā)布《安徽省高質(zhì)量充換電服務(wù)體系建設(shè)方案（2023—2027年）》。換電模式是電動(dòng)汽車電能補(bǔ)給的重要補(bǔ)充方式，對(duì)換電模式下的動(dòng)力電池電能開展計(jì)量技術(shù)研究，為市場(chǎng)化下的貿(mào)易結(jié)算提供技術(shù)支撐，創(chuàng)造公平、有序的市場(chǎng)交易環(huán)境具有重要意義。

1.2 案例簡(jiǎn)介

       換電運(yùn)營(yíng)貿(mào)易結(jié)算基本量是動(dòng)力電池包輸出有效電能，按照《計(jì)量法》對(duì)貿(mào)易結(jié)算計(jì)量器具的要求，需對(duì)相關(guān)計(jì)量單元實(shí)施定期檢定。在電動(dòng)汽車和動(dòng)力電池包內(nèi)設(shè)置直流電能計(jì)量模塊會(huì)受限于車輛許可公告，操作難度較大。唯一可操作的是在換電模式下對(duì)換下電池包剩余電能和換上電池包可使用電能值進(jìn)行測(cè)試和計(jì)算，獲取消費(fèi)者實(shí)際使用電能值以作為貿(mào)易結(jié)算依據(jù)。但顯然，換下動(dòng)力電池補(bǔ)充滿電能值測(cè)試在4min的換電時(shí)間內(nèi)是無(wú)法完成的，因此換電模式下貿(mào)易結(jié)算應(yīng)采取線上后續(xù)進(jìn)行模式。

2 案例具體做法及取得成效

2.1 需求分析

       續(xù)航問題背后折射出市場(chǎng)對(duì)新能源汽車補(bǔ)能效率的擔(dān)憂，制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來，國(guó)家不斷推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充電樁保有量迅速增加。但由于充電樁分布不均勻、充電時(shí)間長(zhǎng)、配套設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營(yíng)不完善等因素的制約，充電樁的建設(shè)與運(yùn)維效率始終不能滿足終端用戶需求。相比之下，換電模式僅需3min即可完成新能源汽車補(bǔ)能，效率堪比燃油車補(bǔ)能，具有充電模式無(wú)可比擬的補(bǔ)能效率。

2.2 技術(shù)難點(diǎn)

       近年來，換電技術(shù)快速發(fā)展，進(jìn)一步緩解了新能源汽車的里程焦慮問題，提升了新能源汽車的產(chǎn)品吸引力，促進(jìn)了新能源汽車的快速發(fā)展。但由于發(fā)展時(shí)間較短，換電技術(shù)尚不成熟，在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了一些急需解決的問題。換電站作為動(dòng)力電池快速更換的能源站，涉及電能計(jì)量和貿(mào)易結(jié)算，但其計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)目前仍處于缺失狀態(tài)。

2.3 解決方案

       為研究換電站充放電電能計(jì)量系統(tǒng)，通過對(duì)動(dòng)力電池包前次和本次充電電能計(jì)量值、前次有效輸出電能值進(jìn)行分析，計(jì)算用戶實(shí)際使用有效電能值。同時(shí)，通過大數(shù)據(jù)分析計(jì)算動(dòng)力電池包衰減對(duì)實(shí)際使用電能值的影響程度，研究科學(xué)修約方式獲取真值，以此作為貿(mào)易結(jié)算基準(zhǔn)值，并對(duì)計(jì)量系統(tǒng)依照充電設(shè)施實(shí)時(shí)定期檢定，解決當(dāng)前充換電站貿(mào)易結(jié)算（公里值結(jié)算）不科學(xué)、不公正的問題。

2.4 具體成效

       隨著換電服務(wù)方式的出現(xiàn)，動(dòng)力電池作為電能輸送載體，也成為貿(mào)易結(jié)算的重要工具，涉及民生計(jì)量和強(qiáng)制檢定計(jì)量，須開展換電模式下動(dòng)力電池電能計(jì)量技術(shù)研究。聯(lián)合產(chǎn)業(yè)核心企業(yè)和科研院所開展電動(dòng)汽車換電站電能計(jì)量技術(shù)研究，填補(bǔ)換電站電能值計(jì)量技術(shù)空白，保證換電模式下動(dòng)力電池電能計(jì)量的準(zhǔn)確可靠和計(jì)費(fèi)的公平公正，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)貿(mào)易結(jié)算活動(dòng)的市場(chǎng)監(jiān)管，維護(hù)廣大車主的切身權(quán)益。

3 案例創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用推廣價(jià)值

3.1 創(chuàng)新點(diǎn)

       開展換電模式下動(dòng)力電池電能計(jì)量技術(shù)研究，技術(shù)思路是借助換電站，對(duì)當(dāng)次卸載動(dòng)力電池補(bǔ)滿電量，測(cè)量新補(bǔ)充電能值，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行效率修約，實(shí)現(xiàn)當(dāng)次交換電能值準(zhǔn)確計(jì)量，進(jìn)而作為結(jié)算依據(jù)。安徽省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范《電動(dòng)汽車換電設(shè)施電能校準(zhǔn)規(guī)范》正在制定中。新能源汽車的換電模式作為對(duì)充電模式的良好補(bǔ)充，具備補(bǔ)能時(shí)間短、安全性高、削峰填谷等優(yōu)勢(shì)。已立項(xiàng)的地方標(biāo)準(zhǔn)《換電模式下動(dòng)力電池電能計(jì)量技術(shù)要求》在征求意見中，使得換電站工程驗(yàn)收、計(jì)量校準(zhǔn)成為可能。

3.2 推廣價(jià)值

       開展換電模式電池包電能計(jì)量技術(shù)研究，解決了換電市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的電能計(jì)量準(zhǔn)確可靠問題，有助于計(jì)費(fèi)的公平公正，支撐計(jì)量監(jiān)管工作。目前，換電技術(shù)已為新能源汽車?yán)m(xù)航里程焦慮提供了行之有效的解決方案，換電商業(yè)模式可在共享和大規(guī)模租賃車輛上實(shí)施，成果具備推廣應(yīng)用潛力。