1 案例情況

1.1 實施背景

       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關(guān)注的問題。為此，國家陸續(xù)發(fā)布多項政策，推動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告。2021年10月，國務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，提出鼓勵開展換電模式應(yīng)用。2021年10月，工業(yè)和信息化部在全國11個城市啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作。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）》。換電模式是電動汽車電能補(bǔ)給的重要補(bǔ)充方式，對換電模式下的動力電池電能開展計量技術(shù)研究，為市場化下的貿(mào)易結(jié)算提供技術(shù)支撐，創(chuàng)造公平、有序的市場交易環(huán)境具有重要意義。

1.2 案例簡介

       換電運營貿(mào)易結(jié)算基本量是動力電池包輸出有效電能，按照《計量法》對貿(mào)易結(jié)算計量器具的要求，需對相關(guān)計量單元實施定期檢定。在電動汽車和動力電池包內(nèi)設(shè)置直流電能計量模塊會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)行測試和計算，獲取消費者實際使用電能值以作為貿(mào)易結(jié)算依據(jù)。但顯然，換下動力電池補(bǔ)充滿電能值測試在4min的換電時間內(nèi)是無法完成的，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對新能源汽車補(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、充電時間長、配套設(shè)施建設(shè)與運營不完善等因素的制約，充電樁的建設(shè)與運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，具有充電模式無可比擬的補(bǔ)能效率。

2.2 技術(shù)難點

       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)展時間較短，換電技術(shù)尚不成熟，在實際應(yīng)用中出現(xiàn)了一些急需解決的問題。換電站作為動力電池快速更換的能源站，涉及電能計量和貿(mào)易結(jié)算，但其計量標(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量系統(tǒng)，通過對動力電池包前次和本次充電電能計量值、前次有效輸出電能值進(jìn)行分析，計算用戶實際使用有效電能值。同時，通過大數(shù)據(jù)分析計算動力電池包衰減對實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，并對計量系統(tǒng)依照充電設(shè)施實時定期檢定，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，涉及民生計量和強(qiáng)制檢定計量，須開展換電模式下動力電池電能計量技術(shù)研究。聯(lián)合產(chǎn)業(yè)核心企業(yè)和科研院所開展電動汽車換電站電能計量技術(shù)研究，填補(bǔ)換電站電能值計量技術(shù)空白，保證換電模式下動力電池電能計量的準(zhǔn)確可靠和計費的公平公正，有助于實現(xiàn)對貿(mào)易結(jié)算活動的市場監(jiān)管，維護(hù)廣大車主的切身權(quán)益。

3 案例創(chuàng)新點及應(yīng)用推廣價值

3.1 創(chuàng)新點

       開展換電模式下動力電池電能計量技術(shù)研究，技術(shù)思路是借助換電站，對當(dāng)次卸載動力電池補(bǔ)滿電量，測量新補(bǔ)充電能值，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行效率修約，實現(xiàn)當(dāng)次交換電能值準(zhǔn)確計量，進(jìn)而作為結(jié)算依據(jù)。安徽省地方計量技術(shù)規(guī)范《電動汽車換電設(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充電模式的良好補(bǔ)充，具備補(bǔ)能時間短、安全性高、削峰填谷等優(yōu)勢。已立項的地方標(biāo)準(zhǔn)《換電模式下動力電池電能計量技術(shù)要求》在征求意見中，使得換電站工程驗收、計量校準(zhǔn)成為可能。

3.2 推廣價值

       開展換電模式電池包電能計量技術(shù)研究，解決了換電市場經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的電能計量準(zhǔn)確可靠問題，有助于計費的公平公正，支撐計量監(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)模租賃車輛上實施，成果具備推廣應(yīng)用潛力。