如何看待宁德时代的EVOGO电池设计？

昨天动力电池届的新闻，是宁德时代的时代电服发布了换电服务品牌EVOGO及组合换电整体解决方案，也就是说宁德时代通过自己的全资子公司时代电服，来打造构建一个移动电能解决方案的服务。对这个事直接的要问的就是：

●围绕宁德时代所做的方案，能够超越奥动的卡扣式换电？

●蔚来的车企方案能打通各个汽车企业的设计，成为一个标准的第三方方案？

▲图1.换电块、快换站和APP的组合运用

Part 1、电池系统和汽车匹配问题

宁德时代的“巧克力换电块”主要特点包括以下这几个：

●单块电池的设计26.5kWh，目标是可以提供200公里左右的续航。

从下面这个图来看，是通过把电池分解的方案来做的。也就是说，为了适配不同的尺寸，配置了不同大小的电池。单块只考虑高压连接，这样可以减轻高压快换连接器的设计难度。

▲图2.巧克力块的设计

●自由组合的配组模式

按照这套逻辑的组合，整个换电系统可以提供不同的方案，1块（26.5kWh）、2块（53kWh）和3块的方案（79.5kWh）。具体我们可以猜测一下，这套系统其实是采用宁德时代在大巴系统上比较多见的并联方式，通过内部的高压继电器来进行并联。

▲图3.自由组合的系统

这里有个核心的问题：这么三块电池如何挂上去？

按照宁德时代的回复，结构上这意味着三个电池块需要对应一个电池支架。等于车上需要预先安装三个电池托架，并且把高压线和“冷却管路”都预先安装固定。

▲图4.高压设计

●电气设计

也正是因为这样，这需要采用无线BMS技术，外部只有高压正负接口，否则三块电池都要和外部进行连接和通信。

我的理解，为了匹配这三种不同配置的电池，就需要有一个非常柔型的电池管理系统的组网策略，在车上需要安装一个独立的组网设备，通过它来进行配置。

▲图5.面向新一代的汽车无线通信技术

对于电气供应商来说，在这里就需要多个配电设置——我的理解如果想要实现高压并联的话，每个电池包都需要有主正、主负和预充系统，然后配上独立的电流感知。每个BMS都需要做近100路电芯采集。

备注：在这里我最大的疑问，是宁德时代是否会放弃大电芯的技术路线；也就是说，即使是采用宁德时代最新CTP技术，按照26.5kWh的设计，电池容量也就是在70Ah左右，这个容量可能回到VDA的电芯规格。虽然重量能量密度超过160Wh/kg，体积能量密度超过325Wh/L，但从成本角度来看，和目前推进的方向并不是相似的。

比较有意思的地方是快换站的设计。由于整体的电池块比较小，所以后续整体的堆叠就相对比较容易。有意思的地方在于，配套快换站具有占地小、流通快、容量大等特点。一个标准站仅需三个停车位，单个电块换电约1分钟，站内可存储48个换电块。从这个意义上来看，这里从单层堆叠和布置的密度是挺高的。

▲图6.EVOGO换电站设计

换电在中国有很多的问题。首先，从汽车企业来看，如果宁德时代做成功了，那可以说OEM在电池设计领域，连基本的设计权都没有了。这个 “巧克力换电块”的战略目的，是让各品牌车型都能用，打通了电池与车型的适配壁垒，实现换电车型的选择自由。也就是说，这次其实可以破除电池非标准化的问题，这一种第三方的换电方案，可以供不同的整车企业去选用。

这个事情由供应中国一半电池以上的宁德来做，还是可能成功的，毕竟产品覆盖了中国大多数汽车企业。

备注：这个方案只要能让管理部门觉得具备可能性，这事就成功大半了，和车企的意愿没关系。

▲图7. 2021年中国动力电池各个供应商的情况

另一方面，对于大多数消费者来说，消费者可以“按需租电”，根据自身的使用场景与习惯，自由选择租用换电块的数量。通过“按需租电”，消费者在日常市内通勤，只需租用一个电块。如果要长途出行，则可以选择两个或三个电块，真正做到可增可减，实现用电自由。这种探索其实是很有启发特性的，但是需要解决一个并发问题，想起来容易落到实处就难了。