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    蔚来第三代换电站体验:效率飞升!

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    E电园小编辑2023-03-28

    2021年5月,我在浙江绍兴体验了蔚来第二代换电站,当时的换电站有13块电池,换电时长6分钟。

    体验完后,我的判断是“换电站作为一个执拗的低音,将有力地活下去”。

    蔚来第二代换电站 2021年5月19日 摄于浙江绍兴


    随后不久,换电模式获得国家层面的首肯,不仅行销国内,更出口欧洲,让自诩汽车发明者的欧洲人吃了一惊。

    时隔2年,我前往上海,首发体验蔚来第三代换电站

    蔚来第三代换电站 2023年3月23日 摄于上海嘉定


    —— 相比第二代换电站,第三代换电站有哪些升级?

    —— 未来换电站的建设计划如何?

    —— 如何评价蔚来第三代换电站?

    本文不长,但很有料,希望您看到最后。



    直观的数据层面,蔚来第三代换电站有3个提升1个不变2个创新

    ① 电池容量 ↑ :5→13→21,较1代站翻了4倍还多

    ② 日峰值服务能力 ↑ :120/天→312/天→408次/天,较2代站提升30%

    ③ 换电速度 ↑ :5min→4.6min→3.5min,较2代站缩短了1.1分钟

    ④ 占地面积 - :2代站、3代站占地面积均为标准4车位

    新增 2颗Nvidia Orin和2颗激光雷达,带来区域范围环境感知能力和本地算力,第三代换电站支持领航全自动换电,即打通了高速→服务区换电→高速的全环节无人操作。

    新增 光储充换一体 架构,支持与电网深度V2G,深度参与电网调峰。

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    根据实测,从车辆进去自动泊车准备区,到车辆从换电站中开出,耗时5分整

    比第二代换电站实测成绩6分钟,整整缩短了1分钟。

    换电省时1分钟主要源自换电过程的优化


    这1分钟时间是从如何挤出来的呢?主要是得益于三工位协同操作和流程优化。


    所谓三工位,即满电电池准备工位(黄色)RGV换电工位(绿色)空电池待转仓(红色)三个独立工位,两两之间可以通过表面的滑轮(类似皮带)滚动,实现电池从左到右,或从右到左。

    ① 用户泊入自动泊车区域时,满电电池已经在黄色工位stand by。

    ② 绿色工位拆下旧电池后,“皮带”向右,旧电池进入待转仓,新电池进入换电工位。

    ③ 新电池安装的同时,部分自检流程同步启动,合二为一,同步进行。

    可以清晰看到操控电池横向移动的滑轮机构


    ④ 用户驾车离开时,“皮带”向左,旧电池依次通过绿色、黄色,被电池堆垛机抓取,送入电池仓充电。

    ⑤ 换电站待命时,满电电池被运送至黄色工位,等待下一次换电。

    可以看到,通过空电池待转仓的加入,三工位通过一次集体向右,和一次集体向左,加上换电时同步自检,就可以完成换电过程。

    黄色工位的工作,被红色工位分担一半,效率自然提升。

    蔚来第三代换电站配属的变压、冷却机构


    效率提升提升的另一个关键因素,是缩短换电的等待时间

    第一个办法是加多电池,把电池数量从13块增加至21块,简单粗暴。

    三代换电站电池排列方式,2行2列,5+5+5+6=21


    二代换电站电池排列方式,7+6=13


    当然在工程学上,蔚来也做了不少隐形改进。

    从透视图可以明显看到,蔚来第三代换电站电池仓由1行2列(7+6,共13),升级为2行2列(5+5+5+6,共21),挖掘纵深空间的同时改进堆垛机的抓取结构和行走路线,实现了占地面积相同、电池包尺寸相同的情况下,电池仓数量的提升。

    单个换电站电池数量多了,对于车主来说当然是好事,可以有效缩短等待时间。

    第二个办法,引入800V架构+HPC双向大功率液冷电源模块,充放电功率达62.5kW,加快空电电池的充电速度。

    让用户抵达换电站是时,有较多满电电池可以用,减少等待时间。

    据蔚来官方数据,800V架构带来的充电效率提升高达50%。

    在上述所有改进和优化的综合作用下,蔚来不仅改善了正在换电的车主体验,也改善了在换电路上车主的体验,一举两得。


    部分第三代换电站配备有2颗Nvidia Orin超算芯片和2颗激光雷达,算力、感知能力甚至比很多2023年新上市的车型都强悍。

    有什么用呢?答案在于“自动领航换电技术”与“召唤换电技术”。

    举两个可能能实现的幻想:

    一,高速NOP辅助驾驶时(图+视觉),车辆感知电量不足以到达目的地,自动预约并前往下一服务区换电。

    进入服务区的那一刻,高速NOP切换为由“服务区NOP”(图+车视觉+换电站环境感知),车辆自动前往换电站,停入准备区,自动泊车换电,换电后车辆继续“服务区NOP”,直至重新进入高速主路,切换回“高速NOP”。

    二、当你到达换电站时,恰逢需要等待。此时车辆泊入换电站附近车位,进入待命模式,车主离开吃饭。当换电站可以提供服务时,换电站与车辆通信,车辆在换电站的指引(环境感知+图)下,自动前往准确区,自动泊车换电。换电结束,车辆通过记忆路线(车视觉+图+换电站环境感知),回到原有停车位或换电站附近指定停车位。

    这两种几乎全自动、爽文一般的换电体验,都需要高算力和强感知来实现。

    本次实拍体验的换电站,就没有配备激光雷达


    虽然并非每一个第三代换电站都标配Orin+激光雷达,但在部分场景下,对应的功能点还是非常令人向往的。


    相对独立的二代站,蔚来第三代换电站系统是由1*换电站,2*500kW超充桩,2*200kW快充桩组成的。



    如此布局的目的,是为了提高电容量的利用效率。

    举个例子,在同等面积、同等电容量、每台车同等充电量的情况下,换电站中的21块电池可以根据实际需求,选择快充,也可以慢充,也可以中等速度充,也可以变速充,非常灵活。

    配合2超2快四根桩,可以灵活分配电容量,优化电容量的利用效率。

    将上述充换一体站改建为8个快充桩,或者4+4个超/快充桩,电容量的分配情况是固定的,在闲置待客时甚至是闲置的。

    换电站,恰好可以充当“削峰填谷”的水池,充分利用闲置电容量。


    根据蔚来官方数据,充换一体比全部超充,加电效率可以提升4倍。

    500kW超充桩线材是液冷的,非常轻,两个手指头轻松提握


    500/200kW快充站屏幕上方有一颗摄像头


    500/200kW充电桩还布局了一颗摄像头,未来可以用作人脸支付、车位占用检测、来车识别联动地锁升级、其他品牌即插即充等多种功能,还支持NFC刷卡支付功能,可以说非常全面了。


    光储能、电池储能这件事本身我想不必解释,大家都理解是什么意思。问题在于储下来的电能做什么用?

    蔚来第三代换电站给出的是“赚钱”!


    蔚来第三代换电站在电气化架构上通过新增的的HPC双向大功率液冷电源模块支持对外部电网放电。

    举个例子,夜深人静,没人用电,此时电费便宜,蔚来第三代换电站趁机补满21块电池的电量。

    第二天,当地电力紧缺,用户换电的需求又很少,蔚来第三代换电站就可以逆向将电池里的电能,“卖”给电网,赚取一些“费用”补贴家用。

    对于用户来讲,双向输能也是有直接的好处的。

    换电站“卖电”换来的钱,可以以很多形式惠及用户,比如降低一点超充/快充桩的电费之类的。


    蔚来第三代换电站还有一些不易察觉的小变化,但切实提升了用户体验。


    比如第三代换电站不用举升车辆了,换电工位的高度降低了100mm,减少用户坐在车里换电时的震动和不适感,也可以兼容车身更高的车型换电。

    再比如第三代换电站可以兼容适配的车型轴距从2000-3100mm提升至2800-3300mm,轮外侧距从1900-2500mm提升至1900-1800mm,可以兼容更多品牌的车型来换电(如阿尔卑斯)。

    再比如第三代换电站的车辆停靠地点整体往前挪了400mm,坐在车里换电时,视野更宽更明亮。

    【编辑总结】

    在换电站的落成规划上,自2023年3月28日后,除尚未建成的二代站外,所有新建项目均为三代站。

    数量上,2023年计划新增1,000座换电站,城市内约600座,高速公路约400座换电站。

    蔚来不计成本地疯狂建站,自然是基于对三代站的技术自信,也是对换电站对用户体验的价值判断。

    如果2018年上线的一代换电站是“低音”,2021年上线的二代换电站是“执拗的低音”,第三代换电站就是“执拗的强音”。

    执拗依旧,能力更强。

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