電動汽車換電的好處

電動汽車 （EV） 在全球范圍內的廣泛采用是實現 2030 年和 2050 年排放目標的方法之一。正如 IRENA 副項目官員 Jaidev Dhavle 在最近的一次 e-tech 采訪中明確表示的那樣，國際可再生能源署 （IRENA） 一直在推動這一信息。

他說，我們的方法之一是“專注于可以從更環保模式中受益的關鍵'最終用途'部門。在我所在的波恩創新與技術中心，有五個關鍵用途領域值得關注，其中包括促進電動汽車和儲能解決方案的采用。

數據正在正常進行，但是......

雖然電動汽車的采用率在過去 10 年中激增，但許多人懷疑市場是否能夠增長到足以幫助實現到 2050 年的凈零排放目標。根據國際能源署 （IEA） 的數據，道路運輸占全球排放量的六分之一。它警告說，要實現凈零排放情景，“到 2030 年，電動汽車銷量必須達到汽車總銷量的 65% 左右。

雖然 2023 年增長步入正軌，但需要持續努力以保持正軌，包括更大程度地部署充電基礎設施，但目前無法滿足要求。

“公共充電點的數量正在增加，但必須加快部署，”該組織建議道。

歸咎于續航里程和充電焦慮

采訪任何數量尚未購買電動汽車的車主，他們都會將猶豫歸咎于缺乏充電點。通常被稱為里程焦慮，是指電動汽車在不耗盡電池電量的情況下可以行駛多遠。但另一種稱為充電焦慮的恐懼也越來越普遍，這種恐懼側重于充電點的可靠性。據英國電力供應商英國國家電網公司稱，擔心充電高峰時段排長隊、設備被破壞或損壞、軟件或硬件不可靠，這些都讓潛在買家望而卻步。

充電基礎設施涉及復雜的電子設備，這些電子設備由 IEC 標準化。為了促進各國的電子充電，已經發布了幾項標準，包括 IEC 62196 系列標準，該標準涵蓋了用于連接電動汽車供電設備和電動汽車的插頭、插座、車輛連接器和車輛插座的機械、電氣和性能要求。IEC 61851 系列規定了直流和交流充電基礎設施，而 IEC 63110 則建立了電動汽車充電和放電基礎設施的管理協議。

在將電動汽車整合到電網中時，TC 57 最近發布了幾項標準，幫助電動汽車成為電網的能源供應商。

（要了解更多信息，請閱讀 e-tech 對 Frances Cleveland 的采訪。

IEC 甚至正在為尚未普及的未來技術做準備。它已經發布了幾項無線電力傳輸 （WPT） 標準——這意味著電動汽車可以通過安裝在地面上的感應墊上為電池充電，無需任何插頭或電纜。感應式 WPT 系統在嵌入道路和車輛的導電線圈之間使用磁場耦合。動態 WPT 系統——使汽車能夠在行駛中充電——也是一個很有前途的領域，IEC 已經發布了涉及該技術的公開可用規范 （PAS）。

依賴國際標準的蓬勃發展的市場

還有另一種解決方案可以極大地減輕電動汽車買家的擔憂，并將充電元件排除在外：電池更換。它涉及在專門的換電站用充滿電的電池更換耗盡的 EV 電池。換電的商業前景非常樂觀。根據 BCC Research 的這份報告，預計從 2024 年到 2029 年，該市場的復合年增長率將達到 25.5%，從 2024 年的 8.942 億美元躍升至 2029 年底的 28 億美元。

福布斯提到了幾家已經進入市場的參與者：中國電動汽車制造商蔚來汽車、電池巨頭寧德時代和總部位于舊金山的 Ample 正在歐洲、中國和美國提供電池更換服務。IEC 通過發布 IEC TS 62840-1 和IEC TS 62840-2，為電池更換鋪平了道路，前者對電動汽車電池更換系統進行了一般概述，后者規定了電動汽車電池更換系統的安全要求。IEC 公開可用的規范 62840-3 規定了與可拆卸電池系統一起運行的電池更換系統的互作性要求。

換電的優缺點

換電的好處之一首先是節省時間：即使有快速充電選項，車主也必須花至少 30 分鐘給汽車充電——盡管一家中國電動汽車制造商聲稱其其中一輛電動汽車能夠在 5 分鐘內充電。其他好處包括成本，也許有點違反直覺：買家可以購買沒有電池的電動汽車，這使得預先購買的成本要低得多。

電池更換行業還能夠有效地維護電池，延長其使用壽命，這是循環經濟方法的一個優勢。電池更換站比 EV 充電站占用更少的空間，這在城市等人口稠密地區是一個優勢。從公用事業的角度來看，電池更換公司可以在非常低的用電量時刻或非高峰期為電池充電，從而減輕對電網的壓力。

不利的一面是，電池更換公司提出的電池確實有一個價格，從長遠來看，這可能意味著電池更換對用戶的利潤低于購買帶電池的電動汽車。當前用戶的選擇是通過年度訂閱服務購買電池，或者通過按次付費系統購買電池。與電動汽車充電一樣，缺乏基礎設施仍然是一個挑戰，必須建造更多的電池更換站，消費者才能完全采用該解決方案。許多現有的充電站提供手動而不是自動交換，這可能會讓一些用戶望而卻步。安全問題也存在：如果電池更換沒有正確執行，可能會發生短路，從而引起火災。

這就是 IEC 標準的用武之地：通過指定電池更換系統的電池安全要求，IEC 62840-2 有助于克服一些障礙，使系統變得更加普遍。IECEE（IEC 電工設備和組件合格評定計劃體系）是 IEC 管理的四個合格評定體系之一。它運行一個計劃，測試電池的安全性、性能、組件互作性、能源效率、電磁兼容性和有害物質。

與插頭和電纜充電系統以及無線傳輸充電一樣，IEC 標準和合格評定系統正在為未來的 EV 基礎設施鋪平道路。