研究换电模式下动力电池电能计量技术助力新能源汽车产业电能贸易结算

1 案例情况

1.1 实施背景

       近年来，随着新能源汽车的不断普及，续航问题成为不少新能源汽车用户重点关注的问题。为此，国家陆续发布多项政策，推动新能源汽车换电模式发展。2020年5月，换电站作为新型基建的重要组成部分被首次写入政府工作报告。2021年10月，国务院发布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，提出鼓励开展换电模式应用。2021年10月，工业和信息化部在全国11个城市启动新能源汽车换电模式应用试点工作。2023年10月，安徽省发布《安徽省高质量充换电服务体系建设方案（2023—2027年）》。换电模式是电动汽车电能补给的重要补充方式，对换电模式下的动力电池电能开展计量技术研究，为市场化下的贸易结算提供技术支撑，创造公平、有序的市场交易环境具有重要意义。

 

1.2 案例简介

       换电运营贸易结算基本量是动力电池包输出有效电能，按照《计量法》对贸易结算计量器具的要求，需对相关计量单元实施定期检定。在电动汽车和动力电池包内设置直流电能计量模块会受限于车辆许可公告，操作难度较大。唯一可操作的是在换电模式下对换下电池包剩余电能和换上电池包可使用电能值进行测试和计算，获取消费者实际使用电能值以作为贸易结算依据。但显然，换下动力电池补充满电能值测试在4min的换电时间内是无法完成的，因此换电模式下贸易结算应采取线上后续进行模式。

 

2 案例具体做法及取得成效

2.1 需求分析

       续航问题背后折射出市场对新能源汽车补能效率的担忧，制约了产业的发展。近年来，国家不断推进充电基础设施建设，充电桩保有量迅速增加。但由于充电桩分布不均匀、充电时间长、配套设施建设与运营不完善等因素的制约，充电桩的建设与运维效率始终不能满足终端用户需求。相比之下，换电模式仅需3min即可完成新能源汽车补能，效率堪比燃油车补能，具有充电模式无可比拟的补能效率。

 

2.2 技术难点

       近年来，换电技术快速发展，进一步缓解了新能源汽车的里程焦虑问题，提升了新能源汽车的产品吸引力，促进了新能源汽车的快速发展。但由于发展时间较短，换电技术尚不成熟，在实际应用中出现了一些急需解决的问题。换电站作为动力电池快速更换的能源站，涉及电能计量和贸易结算，但其计量标准目前仍处于缺失状态。

 

2.3 解决方案

       为研究换电站充放电电能计量系统，通过对动力电池包前次和本次充电电能计量值、前次有效输出电能值进行分析，计算用户实际使用有效电能值。同时，通过大数据分析计算动力电池包衰减对实际使用电能值的影响程度，研究科学修约方式获取真值，以此作为贸易结算基准值，并对计量系统依照充电设施实时定期检定，解决当前充换电站贸易结算（公里值结算）不科学、不公正的问题。

 

2.4 具体成效

       随着换电服务方式的出现，动力电池作为电能输送载体，也成为贸易结算的重要工具，涉及民生计量和强制检定计量，须开展换电模式下动力电池电能计量技术研究。联合产业核心企业和科研院所开展电动汽车换电站电能计量技术研究，填补换电站电能值计量技术空白，保证换电模式下动力电池电能计量的准确可靠和计费的公平公正，有助于实现对贸易结算活动的市场监管，维护广大车主的切身权益。

 

3 案例创新点及应用推广价值

3.1 创新点

       开展换电模式下动力电池电能计量技术研究，技术思路是借助换电站，对当次卸载动力电池补满电量，测量新补充电能值，结合历史数据进行效率修约，实现当次交换电能值准确计量，进而作为结算依据。安徽省地方计量技术规范《电动汽车换电设施电能校准规范》正在制定中。新能源汽车的换电模式作为对充电模式的良好补充，具备补能时间短、安全性高、削峰填谷等优势。已立项的地方标准《换电模式下动力电池电能计量技术要求》在征求意见中，使得换电站工程验收、计量校准成为可能。

 

3.2 推广价值

       开展换电模式电池包电能计量技术研究，解决了换电市场经济贸易的电能计量准确可靠问题，有助于计费的公平公正，支撑计量监管工作。目前，换电技术已为新能源汽车续航里程焦虑提供了行之有效的解决方案，换电商业模式可在共享和大规模租赁车辆上实施，成果具备推广应用潜力。

本文《研究换电模式下动力电池电能计量技术助力新能源汽车产业电能贸易结算》，链接：http://www.jiaozhun.co/jingyan/1091.html

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