电动汽车换电的好处

电动汽车 （EV） 在全球范围内的广泛采用是实现 2030 年和 2050 年排放目标的方法之一。正如 IRENA 副项目官员 Jaidev Dhavle 在最近的一次 e-tech 采访中明确表示的那样，国际可再生能源署 （IRENA） 一直在推动这一信息。

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他说，我们的方法之一是“专注于可以从更环保模式中受益的关键'最终用途'部门。在我所在的波恩创新与技术中心，有五个关键用途领域值得关注，其中包括促进电动汽车和储能解决方案的采用。

数据正在正常进行，但是......

虽然电动汽车的采用率在过去 10 年中激增，但许多人怀疑市场是否能够增长到足以帮助实现到 2050 年的净零排放目标。根据国际能源署 （IEA） 的数据，道路运输占全球排放量的六分之一。它警告说，要实现净零排放情景，“到 2030 年，电动汽车销量必须达到汽车总销量的 65% 左右。

虽然 2023 年增长步入正轨，但需要持续努力以保持正轨，包括更大程度地部署充电基础设施，但目前无法满足要求。

“公共充电点的数量正在增加，但必须加快部署，”该组织建议道。

归咎于续航里程和充电焦虑

采访任何数量尚未购买电动汽车的车主，他们都会将犹豫归咎于缺乏充电点。通常被称为里程焦虑，是指电动汽车在不耗尽电池电量的情况下可以行驶多远。但另一种称为充电焦虑的恐惧也越来越普遍，这种恐惧侧重于充电点的可靠性。据英国电力供应商英国国家电网公司称，担心充电高峰时段排长队、设备被破坏或损坏、软件或硬件不可靠，这些都让潜在买家望而却步。

充电基础设施涉及复杂的电子设备，这些电子设备由 IEC 标准化。为了促进各国的电子充电，已经发布了几项标准，包括 IEC 62196 系列标准，该标准涵盖了用于连接电动汽车供电设备和电动汽车的插头、插座、车辆连接器和车辆插座的机械、电气和性能要求。IEC 61851 系列规定了直流和交流充电基础设施，而 IEC 63110 则建立了电动汽车充电和放电基础设施的管理协议。

在将电动汽车整合到电网中时，TC 57 最近发布了几项标准，帮助电动汽车成为电网的能源供应商。

（要了解更多信息，请阅读 e-tech 对 Frances Cleveland 的采访。

IEC 甚至正在为尚未普及的未来技术做准备。它已经发布了几项无线电力传输 （WPT） 标准——这意味着电动汽车可以通过安装在地面上的感应垫上为电池充电，无需任何插头或电缆。感应式 WPT 系统在嵌入道路和车辆的导电线圈之间使用磁场耦合。动态 WPT 系统——使汽车能够在行驶中充电——也是一个很有前途的领域，IEC 已经发布了涉及该技术的公开可用规范 （PAS）。

依赖国际标准的蓬勃发展的市场

还有另一种解决方案可以极大地减轻电动汽车买家的担忧，并将充电元件排除在外：电池更换。它涉及在专门的换电站用充满电的电池更换耗尽的 EV 电池。换电的商业前景非常乐观。根据 BCC Research 的这份报告，预计从 2024 年到 2029 年，该市场的复合年增长率将达到 25.5%，从 2024 年的 8.942 亿美元跃升至 2029 年底的 28 亿美元。

福布斯提到了几家已经进入市场的参与者：中国电动汽车制造商蔚来汽车、电池巨头宁德时代和总部位于旧金山的 Ample 正在欧洲、中国和美国提供电池更换服务。IEC 通过发布 IEC TS 62840-1 和IEC TS 62840-2，为电池更换铺平了道路，前者对电动汽车电池更换系统进行了一般概述，后者规定了电动汽车电池更换系统的安全要求。IEC 公开可用的规范 62840-3 规定了与可拆卸电池系统一起运行的电池更换系统的互作性要求。

换电的优缺点

换电的好处之一首先是节省时间：即使有快速充电选项，车主也必须花至少 30 分钟给汽车充电——尽管一家中国电动汽车制造商声称其其中一辆电动汽车能够在 5 分钟内充电。其他好处包括成本，也许有点违反直觉：买家可以购买没有电池的电动汽车，这使得预先购买的成本要低得多。

电池更换行业还能够有效地维护电池，延长其使用寿命，这是循环经济方法的一个优势。电池更换站比 EV 充电站占用更少的空间，这在城市等人口稠密地区是一个优势。从公用事业的角度来看，电池更换公司可以在非常低的用电量时刻或非高峰期为电池充电，从而减轻对电网的压力。

不利的一面是，电池更换公司提出的电池确实有一个价格，从长远来看，这可能意味着电池更换对用户的利润低于购买带电池的电动汽车。当前用户的选择是通过年度订阅服务购买电池，或者通过按次付费系统购买电池。与电动汽车充电一样，缺乏基础设施仍然是一个挑战，必须建造更多的电池更换站，消费者才能完全采用该解决方案。许多现有的充电站提供手动而不是自动交换，这可能会让一些用户望而却步。安全问题也存在：如果电池更换没有正确执行，可能会发生短路，从而引起火灾。

这就是 IEC 标准的用武之地：通过指定电池更换系统的电池安全要求，IEC 62840-2 有助于克服一些障碍，使系统变得更加普遍。IECEE（IEC 电工设备和组件合格评定计划体系）是 IEC 管理的四个合格评定体系之一。它运行一个计划，测试电池的安全性、性能、组件互作性、能源效率、电磁兼容性和有害物质。

与插头和电缆充电系统以及无线传输充电一样，IEC 标准和合格评定系统正在为未来的 EV 基础设施铺平道路。