特斯拉申请换电池专利要发布秘密武器

2013-01-18 行业资讯 36氪

　　要是问大家为什么不愿意买纯电动汽车的话，续航短应该算头号原因，充电慢则排在第二。而相对于充电而言，换电池是当下一劳永逸解决这两个问题的好办法。

　　早在2014年，特斯拉就曾经用一台 Model S 展示过在90秒内更换电池的方案，且之后的 Model X 也同样具备了可拆卸电池的设计，但这一方案迟迟没能得到普及。

　　直到近日，特斯拉在美国专利商标局再次申请了一种新型的换电方案，又让换电方案普及的可能性大了起来。

　　新方案的优势是成本

　　整个专利的文件足足有52页，但是实现方式非常简单，特斯拉此次申请的是一整套非常成熟的换电站方案，整个站点由三部分组成。

　　如图，上方是电池的储存区，各种车型的电池在这里叠加存放；下方是车辆通道，车主全程只需驾车通过通道即可。

　　而通道中的一个双臂吊车，才是这套方案区别以往的核心，车辆将在这里被抬举起来，而电池则通过一个滑槽输送到下方。

　　与之前的全自动化方案相比，这套方案可以说是全方位的简化，过程中需要人工干预，也就意味着每个换电站都需要人工长期守候。

　　而换电速度也响应延长，与之前方案换电过程大约90秒不同，新方案换电大约需要 15 分钟。

　　也就是说，新方案与原有的换电方案比，在技术和效率上其实都退化了，可相对于原有方案如此复杂的工作流程，优势是成本的大幅下降。

　　电池作为电动车的最核心部件之一，任何相关的动作都必须为安全性和可靠性做出大量冗余，之前的全自动方案（下图），要为此部署大量的观察和检测传感器，成本非常高昂。

　　再加上当时整套系统主要部署在地下，也让建造成本十分高企，如下图，仅仅是增加一个散热组件，就需要建设一个非常复杂的系统，成本短时间难以收回。

　　而最新的这套专利，则在部署的可能性上大大前进了一步。

　　别光盯着乘用车，这套方案商用反而更成熟

　　话说回来，很多人对于这套方案能否得到应用持悲观态度，毕竟大厂很多专利都属于前瞻成果或者防御性专利，或许根本不会在短时间内得到应用，典型的如特斯拉自己的自动充电桩接口。

　　同时，单纯从产品的角度讲，15 分钟完成换电相对现在超级充电站大约 30 分钟就能充满 70% 左右的电量的性能差距并不大，而马上要成为销量支柱的 Model 3 在车体结构上并没有为换电做出专门设计。

　　乘用车不行，你考虑过商用车吗？

　　电动车换电一直叫好不叫座的缘故，还在于两大顽疾始终难以规避。一来，换电模式需要车企制造多于车辆数量的电池模块，而这些电池模块的自然衰减和环保问题，以及车主对换装电池本身耗损的顾虑，都是无法解决的。二来，换电模式需要投入上述巨量的成本，而这些成本需要所有使用服务的车主进行均摊，在这种情况下，如果不能形成规模效应，很难让对成本敏感的个人用户选择换电。

　　而对于商用车而言，这两个问题就迎刃而解了，类似于卡车或者大巴车之类的运营车辆，最理想的工作状态就是人歇车不歇，尽可能地保证车辆处于行驶状态，这种状态下电池组的流通效率就非常高，另一个方面讲，一个运营项目或者公司可以在内部修建换电站，并购置所需数量的电池组，这种状态下就无需考虑更换电池对单体车辆产生的影响。