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摘要：很多國家已經制定了淘汰常規燃料車的時間表，新能源汽車已成為一個不可避免的發展方向。與常規的充放電方法比較，動力電池這種新型的電池更換方法具有快速、簡便等特點，其發展潛力很大，而標準化的動力電池技術的推廣和開發成為其應用的先決條件。本文闡述了在統一的規范模型下，動力電池的運營思路，并對這種方式下的電池儲存、物流配送及維修等進行了詳細的闡述。我們堅信，經過持續的研發與探討，新能源汽車行業將把電動汽車的規范化進程提到議事日程。
關鍵詞：新能源汽車;動力電池;統一標準化;分析
1引言
動力電池是新能源汽車不可或缺的重要儲能裝置，其重要性不言而喻。新能源汽車行業廣闊的發展空間，帶動了整個行業的快速發展。當前，國內電力行業仍有許多問題，如標準體系不完善、技術不成熟，電池單體、電池組在規模、尺寸、性能等方面難以形成一致，且沒有相應的規范，給新能源汽車行業的發展帶來不利的后果。關于動力電池的安全標準，以及測試標準都是空白的，這對新能源汽車的應用與普及造成了很大的阻礙。本文通過對國內新能源汽車行業的發展狀況進行了較為客觀、科學的評價，提出了適合國新能源汽車行業發展的戰略，提高其產品的綜合品質，提高其在世界范圍內的競爭力，加強節能降耗，促進資源節約和循環經濟的進一步發展。
2新能源動力汽車現狀分析
目前，新能源車發展態勢良好，產量和銷售均有較大幅度的提高，主要是因為新能源汽車的政策扶持和政策引導；新能源汽車制造商的技術創新；民眾的環境保護意識和對新能源車的認可程度越來越高。新能源汽車發展的很快，但也面臨很多問題：電池的容量不足，沒有找到高功率、高能量密度的電極；充放電技術及充放電周期，短周期的充放電方式不能滿足使用者的期望；電池的續航時間，遠遠沒有達到預期的實踐，用戶就算要買，也會擔心；地面基礎設施不健全，地面充電站或站點的建設沒有得到即時的支持，不同廠家的充電插座并不一致，消費者就算買了也會出現充電不便、續航里程與實際行駛里程不足而帶來的不確定性擔憂。[1]
3動力電池標準化
在工業發展過程中，行業標準化、國家標準化都會使一個行業獲得前所未有的發展，比如：標準化的福特T型車；在國內，家庭用的是220V的電源，汽油用92號，95號，98號等。實現了產品的規模和邊際費用的降低，為客戶提供了統一的、標準化的產品，降低了使用者的使用費用。關于蓄電池的規范化設想：第一，一種新的電動車制造商的電動汽車的電壓統一標準。當前，各生產廠家所售的電動車，其工作電壓在380-600V之間，其工作電壓變化幅度較大，電壓標準一致，使得電動車可以進行動力電池的替換。第二，在新能源車輛中，采用統一的外形大小。新能源車的動力電池，各個廠家的外觀、大小都有很大的差別，統一標準化之后，比如在外觀、規格上進行統一，那么廠家生產有了更新換代的可能性，用戶也能夠順利實現電池的交換與更替。第三，新能源汽車動力電池的安裝模式與安裝的位置統一。安裝位置的標準化，不僅可以讓各廠家的車輛交換，還可以迅速地替換動力電池，提高電池替換的效率，加速替換。第四，對新能源車輛的充電界面進行統一規范；新能源車的“四統一”模式，即消費者可以在家里用家用充電樁進行充電，也可以在戶外進行充電站或者是更換動力電池，以適應不同的使用條件。[2]
4項目實施所需要的條件
（1）基地的建造包括一個標準的能量電池倉庫，一個能量電池充電站，在車輛能量耗盡的時候，可以在充電區內進行快充、慢充，并支付一定的費用，另外一個基地可以建立一個快速替換區域，將充電完畢的能量儲存在基地中，通過自動替換，將車輛送到指定的地點（就像行駛加油位置）由于已經實現標準化更換動力電池，使用自動化的機械手來更換電池的實現自動駕駛，更換時間不會超過幾分鐘，更換好電池后就可以繼續駕車上路，更換下來的電池馬上進入充電區重新充電，充好后再自動轉入備用，如此周而復始。這樣就能解決因為用電的關系而造成的油耗問題。[3]
（2）解決有關費用的問題。電池的成本包括三個方面：①電池的管理費用按市場運行成本收??；②根據所消耗的電力和所需的裝置的維修費用來計算所需的費用；③電池的損耗是最困難的，新的、老的汽車都記錄，根據現有技術，可以追蹤到電池的損失，比如，當你要換新的時候，你可以根據你的電量，來決定你的續航時間。這是一個涉及到電池壽命的綜合因素，需要有相應的專業人員來維護。
（3）關于監管規定，蓄電池管理的規定，現場必須具備防止電氣和蓄電池爆炸的滅火器材，蓄電池的使用都是由專門的主管機構負責，包括蓄電池的保養、使用，由于電池組出現故障，必須要有專業的人才進行更換和修理，這樣可以減少生產和購買的費用。
5新能源汽車動力電池標準化運營模式
5.1按區域且有針對性的進行相關建設工作
為保證充換電設備的合理使用，可以依據各地區的電動車數量及運營特點，制定一套標準化的標準系統來與該地區的電動車的充電需求、時間空間分配；針對充換電廠的設備數目及地域分布特點，構建符合我國國情的可量化評價指標體系；針對電動車輛的充電量和時間分配等問題，制定符合電動車輛充電站規模布局的規范要求，保證充電站規模、布局與電動車輛的要求一致，保證充電站的充分利用。[4]第一，按照人口密集度、新能源汽車銷售數量、城市群等條件，建設大型的電力蓄電池儲存倉庫、后勤倉庫、維護基地；第二，在人口中等密集的城鎮，設立中型汽車銷售庫存和后勤倉庫，并設置相應的蓄電池維護中心；第三，在交通稠密地區，按照現有的加油站選址，建立充電站，并在適當配置充電設施；第四，在公路兩側及進口處，建立適當的充電樁替換站點；第五，在新能源車銷量增長、消費者認可程度提升的情況下，逐步在有一定規模的縣城和縣城建立新的動力電池替換站點，并逐步擴展至城市，并建立相應的維護站點。
5.2利用大數據和人工智能算法優化當前工作
利用大數據等先進的技術手段將用戶、整車、動力電池儲存站、動力電池儲存室、電池儲存室進行整合，以達到合理的物流配置。第一，設立大數據中心及人工智能運算中心，對使用者及各自動轉換裝置所提供的資料進行分析，并提出能源儲存與動力轉換站的后勤分配方案；第二，將動力電池監測裝置的終端安裝到車輛的一端；第三，研發對應的移動電話終端；第四，讓手機端、整車端和大數據AI計算平臺數據分享整車端，具體的內容不僅應該包括電池狀態、續航里程，同時還應該包括用戶習慣，除此之外還應該有動力電池衰減程度等方面的信息，用戶手機端可以提前向對應的動力電池更換站提前預約更換時間，大數據人工算法中心向用戶提供使用建議，在動力電池更換站之間、動力電池更換站和貯備庫之間給出合理的后勤調配意見。[5]為了便于使用者的付款，可以為目前的移動終端和IC卡等付款方式建立一個通用的結算結算制度，并要求移動終端或IC卡內的用戶資料應采用統一的形式，以便各電信公司都能閱讀；同時，要求用戶使用手機或IC卡傳送的付款許可資訊的形式也應一致，以便各電信公司均可接受，以保證電動車使用者可以使用充換站或IC卡進行結算；明確了結算方式、結算周期、清算請求等方面的統一要求，保證了結算系統的正常運轉和經營者的正當利益。
5.3加強政策方面的扶持
第一，必須得到上級主管部門的大力扶持與配合，各個汽車制造商必須建立一個統一的動力電池規范；第二，建立全國大數據和計算技術國家的戰略規劃，推薦給國企，這是一種關系到國家利益的龐大數據，它會影響到整個國家的安全，要防止出現大規模的公司壟斷市場，保證大規模市場競爭的公平性與合理性；第三，隨著新能源車使用者的增加，將影響到原有的燃料生產廠商的運營，使其耗電增加，從而使輸、配電網面臨更多的負荷；第四，建立電力電池廠和替代電廠，在國家宏觀一級建立兩個以上的大型企業A（以下A企業），建議由普通燃料企業和輸配電企業合伙組建，既解決傳統燃料企業收入減少、重資產、員工多造成的企業后續問題，也可由國資獨立設立至少兩家企業，能更好服務用戶，增強競爭，讓企業更有活力。[6]
5.4關于電池的產權和有關成本的計算
第一，對蓄電池的產權：A企業提供的動力電池的有效期為5-7年，A企業對所有客戶提供的動力電池，用戶購買了新車，動力電池的所有權就是用戶的，只要在有效期內向A企業付款，A企業就要向用戶提供動力電池的所有權。在新車的動力電池首次衰減或報廢后，用戶可以從A企業購買新動力電池或者從整車廠商購買動力電池然后重新編號上傳大數據，可以按年向A企業付款租用，也可以按月向A企業付款租用，也可以按次數向A企業購買動力電池，這時候動力電池所有權屬于A企業，除此之外，也可采取租賃購買形式，在使用年限達到后，所有權從企業轉移到用戶手中。第二，有關的成本包括：①電動汽車的充電成本，按每一次換新車所需的電量計算，由使用者向換電站點支付；②蓄電池置換站點的基礎設施建設成本、蓄電池置換站點與蓄電池倉庫的后勤調撥成本，按年度從使用者自費中回收；大數據與AI運算中心的運作成本，將由使用者每年收取服務費，并視情況而定，每次更換電池時，需支付更換臺一次的資金，再由A能源公司支付給大數據及AI計算中心的建設投資；③從宏觀角度出發，為客戶提供動態蓄電池的保障，確保在充電期間避免出現不可預知的事故，以免給客戶及公司帶來經濟上的損害。[7]
5.5加緊動力電池標準化人才的培養
標準化的人才隊伍是建設標準化工作的關鍵。只有動力電池的規范化人員，才能對世界范圍內的動力電池技術發展現狀、公司發展趨勢、國家有關政策有所了解，所以要組建一支專業的了解動力電池產業發展的政策且具備一定動力電池專業技術以及標準化知識等的專業人才隊伍。具備條件的高校要結合產業發展，設置相關的專門課程，在正式的培訓和培訓中為我國的電力產業發展做出貢獻。同時開設培訓課程，對現有動力電池生產、加工、銷售和使用的員工進行培訓，提高他們的工作能力和實際操作能力，增強他們在制定、實施和信息回饋等方面的能力。當前我國的動力電池技術規范研究工作尚處于起步階段，遠未達到要求。同時，也提出了相關部門要加強對動力電池的關注，爭取更多的科研院所、企業，也要加強對電力電池基礎性標準研究工作。
5.6積極引導動力電池企業參加標準化工作
有一種說法：頂級公司出售產品，低端公司銷售產品。中國誕生了世界首款DVD，但由于技術落后，導致工業化進程緩慢，最終日本公司拿到了DVD的國際標準，中國公司要買DVD的技術。過去的經驗讓我們明白，若是國內廠商在制訂動力電池時“掉隊”，必然會面臨明日的挑戰。為此，應加強對我國電力行業的規范認識，并指導其制定和實施。一方面要思考如何將標準化應用于國內的電力產業，另一方面也要研究怎樣才能更好的發揮電力產業的作用，為國內的電力生產提供更多的發展機遇。
5.7設立電動汽車蓄電池的監管和檢測機制
相關的主管部門應該對動力電池標準的實施進行監督，對標準的實施效果、生產是否按標準執行、產品是否符合標準要求等問題作出評價，并能出具有法律效力的文件、證據。當前國內許多電力企業和使用者都苦于沒有一個權威的檢驗組織來對他們的生產做出一個權威性的檢驗結果。要盡快建立健全我國電力行業的規范信息回饋機制，并對其在執行中所產生的影響及存在的問題進行全面的匯總，以促進規范的修改與改進。[8]利用標準化的信息回饋體系將各不同的資源進行鏈接，以確保獲取足夠的、準確的、可靠的、及時的、加工的、傳遞的方式，為標準化的體系管理提供支持?，F行規范要求充電站的監測體系包括站控層、間隔層和網絡設施，站控層要完成對充電站內部各個系統的人機互動，并能采集和實時地反映有關數據，并能對各種設備進行遙控、數據存儲、查詢、統計；隔離層能夠實時獲取設備的工作狀況和操作信息，完成對站控層的上傳層、接收和執行站控層的控制指令。
6結語
很多國家已經制定了一個清晰的淘汰計劃，以電池代替燃料成為動力源是必然的，目前我國的新能源汽車已經進入了高速發展和普及的時期，各種型號不統一規格的產品將會對未來的發展產生巨大的阻礙，所以制定一個統一的電壓、形狀、安裝位置、充電接口等標準并迅速推廣應用是重要的也是必要的。如果未來電池容量、能量密度、續航里程等問題能解決，或者找到更好的電池材料，那么統一的動力電池標準，就能進一步滿足使用者的需要。
作者：梁堂 黎彭春 單位：上汽通用五菱汽車股份有限公司 湖南湖大艾盛汽車技術開發有限公司
