福布斯考察:电池交换技术适用于踏板车,是否能用于电动汽车?

在台湾地区和其他亚洲国家,踏板车电池交换站正变得越来越普遍。

十年前,就在特斯拉ModelS开始颠覆汽车世界的时候,在埃隆-马斯克比迈达斯还富有、还在想方设法让这家新生公司继续生存下去之前,他展示了一个新奇的想法:一个自动电池交换站,它可以在比给同类燃气汽车加注液体燃料更短的时间内更换出ModelS的电池组。当时,这种服务似乎可以从根本上消除电动汽车新提出的"续航焦虑",至少对特斯拉来说是如此。但是,事情却没有那样发展,至少现在还没有。

由于种种原因,其中主要是马斯克决定专注于创建现在庞大的NACS高速"超级充电站"网络,特斯拉最终没有开发出电池交换系统。传统汽车制造商在电动汽车(俗称"EV")上打了个盹,便将资源转向快速开发新型电动汽车,而将充电问题留待日后或由合作伙伴去处理。结果是,美国的公共充电基础设施目前仍然不足,大多数电动汽车车主(包括我自己)都在家里充电。只是,这并不是每个人都能有的一种选择。

特斯拉展示之后,电池交换的想法并没有消亡,相反是确实发生了变化。在亚洲,数以千万计的人将踏板车作为主要的交通工具,由台湾的KYMCO和Gogoro等踏板车制造商提供的电池交换站正在迅速普及,它们也走在了电动车技术的前沿。它们也可能为电动汽车和其他电动交通工具指明方向。

电池交换为何适用于踏板车

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虽然电动摩托车是高性能的奇迹,但它们也因续航里程有限、重量大和充电时间长而受到了应有的批评。相反,其低等表亲城市踏板车,已被证明是短期内更适合电动化的两轮车。踏板车的重量比摩托车轻得多,却基本上能完成同样的任务,同时还具有卓越的实用性和易用性。它们没有全尺寸摩托车的高性能要求,以较低的价格和更高的实用性换取速度。

电动踏板车并不是什么新想法。拥有Vespa的意大利踏板车/摩托车制造商Piaggio推出Vespa Elettrica已经有好几年了,而瑞士的Lambretta也在去年11月的EICMA上展示了一款全电动原型车Elettra。最近,我喜欢上了宝马的科幻版CE04电动踏板车,它给我留下了深刻的印象。

宝马、Vespa和Lambretta是知名度较高的品牌,但是,在台湾地区和其他亚洲国家,国内市场上知名度较低的踏板车制造商早在几年前就已经广泛推出了纯电动车型。充电问题似乎是几乎所有电动汽车的通病,但踏板车的电池交换计划似乎已经流行起来,而且这种想法正在向其他类型的汽车扩展,尤其是在中国。

交换的开始

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2015年,总部位于台湾的电动自行车和电动滑板车初创公司Gogoro开始建立一个自助服务"Go Station"亭网络,Gogoro电动滑板车的骑行者可以在这里快速、廉价地更换电池,从而将滑板车的续航能力扩展到任何有更换地点的地方。Gogoro最终于2021年通过SPAC合并上市,现在,Go Station电池更换点每天在以色列、菲律宾、新加坡、印度和中国等多个国家被使用数万次。

现在,另一家台湾踏板车制造商KYMCO,一家几十年来一直是包括美国在内的全球踏板车市场的主要参与者,也更新了其围绕可更换电池的战略,推出了名为iONEX的新项目,该项目最初在2018年巴黎车展上推出。

通过最新的电池即服务项目,KYMCO看来已经围绕电动摩托车和电池交换站制定了雄心勃勃的计划。事实上,已有数千个KYMCO电池交换点投入使用,而且,最新的iONEX版本采用了更大的新型电池和简化的交换系统。骑行者只需使用智能手机支付少量电费,只需几秒钟就能完成电池更换。

KYMCO还与企业合作增加了插电式充电点,作为一项附加服务,还可以在没有iONEX亭的地方取下电池充电。滑板车还可以直接用墙上的插头充电,KYMCO还提供一种在家中为可拆卸电池充电的简单装置。KYMCO还计划在销售滑板车时不收取电池"费用",因为交换系统将提供电池组件,从而大大降低车主购买滑板车的前期成本。

座椅下的电池交换系统

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iONEX踏板车可携带两个电池组,以延长续航里程。

从根本上说,KYMCO创造iONEX的目的,是确保有多种方法可让电池充电和踏板车行驶,即使在交换站之外也是如此。时尚的新型iONEX电动滑板车(上图)可携带两块或更多块电池,从而延长骑行距离,时速可达60英里/小时。在iONEX服务站更换一个或两个充满电的电池组通常只需不到一分钟的时间。

到目前为止,KYMCO还没有明确说明确切的续航里程,但由于台湾现有的换电站网络已经非常庞大,而且还在不断扩大,因此换电策略从根本上解决了续航里程的问题。KYMCO还与美国电动摩托车制造商LiveWire建立了财务和技术合作关系,LiveWire是哈雷戴维森在2019年孵化出来的,之后被拆分为一家伞形公司,并于2021年通过SPAC交易上市,KYMCO也是其中的投资者。

不过,目前LiveWire电动摩托车并没有使用可更换电池,尽管新款车型DelMar使用的电池组比原来的LiveWire车型更小。

KYMCO和Gogoro并不是电池交换行业的唯一参与者;日本摩托车制造商雅马哈、铃木、川崎和本田,它们也都生产踏板车,也展示了可交换电池的原型,并加入了一个联盟,希望在不同品牌之间实现电池标准化。它们最初表示电池交换系统将适用于摩托车,但是,现在这一努力似乎更侧重于踏板车。

KYMCO首席执行官Allen Ko在接受福布斯网站采访时表示,他愿意与合作伙伴合作,扩大iONEX电池系统的使用范围,但却不愿透露具体的意向合作伙伴。由于KYMCO已经是一家历史悠久的公司,iONEX系统的表现如何,它如何影响与积极的初创公司Gogoro和其他公司的竞争,或者这些公司之间是否会开展合作,都将是令人关注的问题。

电动汽车问题:标准化、执行和货币化

电池交换亭几乎可以放置在任何地方,KYMCO可能会与其他滑板车制造商合作,以向汽车注入汽油的工作已经标准化了很长时间,很难想象它曾遇到过电动汽车驾驶员现在所面临的问题。但是,早在20世纪初,汽车和燃料行业就曾遇到过这样的问题。在早期,汽油这个当时几乎是煤油这种万能燃料生产过程中产生的副产品,就被装在小容器里,在商店里出售给早期的汽车驾驶员。大约在1910年前,"加油站"出现了,但直到1930年,我们都熟悉的加油嘴才被政府标准化,大大简化了加油过程。相比之下,我们仍处于电动汽车发展的20世纪初,应该希望不需要数十年就能达成一致的充电标准;特斯拉的NACS标准目前似乎胜券在握。

在美国之外,尽管特斯拉进行了示范,一些汽车制造商还是开始更密切地关注电池交换的想法。时间会告诉我们结果如何,因为,电池交换市场领域还有许多问题有待解决,但中国主要电动汽车制造商蔚来以及中国汽车巨头吉利,已经加入进来,并在中国为其国产车型建立了数百个甚至数千个交换站。来自2023年的信息显示,在中国已经进行了数百万次电池交换交易,这种做法现在已经根深蒂固。那么,为什么其他地方没有出现这种情况呢?

一个问题是,大多数电动汽车使用不同形状和尺寸的电池,使得简单的电池更换变得不那么简单。其实,这个问题与最初在电动汽车充电标准上的摸索如出一辙。通用汽车的Ultium等平台,当然还有特斯拉最初的"滑板"系统,在电池组的设计上有一些相似之处,但即使在同一平台上,不同品牌、不同车型之间也存在很大差异。电动汽车电池技术的快速发展,意味着任何标准化都可能在多年之后才能实现,甚至根本无法实现。雪佛兰Bolt的电池与特斯拉、悍马电动车或现代Ionic的电池在尺寸、形状、电压或重量上都不相同,而且随着电动车的不断发展,这种情况不太可能改变,至少在竞争激烈的美国和欧盟市场是如此。其他这类情况的例子也很多。

另一个障碍是基础设施。在中国,公共工程和技术标准化可以不经申诉而强制执行,因此电池交换技术有更大的发展空间,尤其是在电动汽车用户群已经非常庞大且增长迅速的情况下。考虑到中国乃至亚洲骑电动车的人数,电池更换系统和公司有可能实现盈利。在美国和欧盟,电池更换站需要在不动产、机器人、人员、安全协议、储能和其他昂贵的方面进行巨额投资,而所有这些都是为了一个用户群,而这个用户群现在才接近道路上所有电动汽车总和的两倍数字比例。

一些汽车制造商已经表示,他们打算在2030年、2035年或更久之前停止生产汽油动力汽车,但是,这只是目标,而不是强制要求,汽车制造商将继续顺应市场需求。如果到2030年,距离现在只有短短六年时间,仍有足够多的人需要燃油汽车,那么汽车制造商将继续生产燃油汽车。毋庸置疑,电动汽车凭借其卓越的性能和快速的发展,将继续赢得市场份额,但福特、通用、斯泰兰蒂斯、宝马和日本汽车制造商在十年后只生产电动汽车似乎不太可能,在经济上也不现实,更不用说在机器人电池更换技术和标准上投入数十亿美元。这种情况有可能发生,但只要液体燃料的价格继续保持在可承受范围内,向电动汽车的转变就会缓慢进行,而不是以革命性的速度进行。

此外,美国和欧盟的电动汽车车主家中已经有了强大的电力基础设施,为汽车充电就像为烤面包机插电一样简单,还可以选择安装价格相对低廉的2级充电器来加快充电速度。在美国,电池更换是否会带来积极的投资回报率,使其在初期投入相当大的资金后最终有利可图?目前看来不太可能。同样,中国和亚洲的滑板车非常普遍,使这种系统看起来可行,而且,中国政府可以强制要求或只是与汽车制造商合作制定电池规格,以支持交换技术。在美国和欧盟,踏板车和摩托车仍主要用作娱乐工具,相对于亚洲而言,其销量微乎其微。Ko表示,由于上述及其他因素,美国市场目前还不是iONEX扩张的主要目标。

福布斯考察:电池交换技术适用于踏板车,是否能用于电动汽车?

在高速公路出口处骑摩托车的通勤者。

此外,目前还没有大众市场的全尺寸电动摩托车可以使用交换系统,因为动力电池组太重,一个人根本搬不动。最有可能的办法是设计一种自动化系统,以实现摩托车的换电策略,但由于电池和换电系统都需要投资,而且很可能无法实现标准化,因此标准化问题又使得这种计划不太可能实现,从而限制了其盈利潜力。但正如KYMCO和Gogoro所证明的那样,踏板车对电池的要求较小,这很适合。在美国,电池交换系统有可能应用于电动自行车,但同样需要在行业内实现某种形式的标准化,这就需要电动自行车领域的竞争对手之间开展合作。但是,这需要美国人对"充电"或使用电动自行车的看法有一个大的改变,电动自行车在最后一英里配送和通勤领域确实越来越受欢迎。这是一个值得密切关注的领域。

福布斯考察:电池交换技术适用于踏板车,是否能用于电动汽车?

欢迎来到Swap-N-Sip电池交换站

大型交换站的效果图,其布局和执行方式与加油站类似。

时间会告诉我们哪种电动汽车"充电"方案会胜出,但似乎在某个时候,市场力量会在某个地方凝聚在可交换电池周围,并促使它们成为一种可用的标准,也许会有几种电池尺寸可供选择。一句话:说到电池、充电、交换和标准,这都是很棘手的问题,因为技术会很快发生变化。然而,电池交换系统将为电动汽车驾驶者带来极大的便利,他们会为这种便利付费,从而为这种服务的盈利打开大门。没有人愿意等上几个小时,甚至15分钟,才能给汽车加满油。对于中国的摩托车手和蔚来电动车驾驶员来说,更换电池的时间比加满液体燃料的时间还短,这一点特斯拉早在十多年前就已经证明了。对他们来说,电池更换的未来已经到来。其他公司会复制这项技术,还是与能够提供这项技术的供应商签约?未来是开放的。

没有一个系统是完美的,也曾出现过失误。但总的来说,中国、台湾地区的KYMCO和竞争对手Gogoro已经证明,这种系统是可行的,特别是对于行驶里程或公里数较多的电动车,如踏板车、小型出租车、各类送货车辆和新生的自动驾驶机器人车辆,甚至是全尺寸汽车。

在世界其他地方,包括氢能汽车、插电式混合动力汽车在内的多种技术和竞争使得这种标准化不太可能实现,而且如果电池材料取得突破,使电动汽车的续航里程大大增加,并具备快速充电能力,那么这种标准化最终可能会变得毫无意义。敬请期待。

威廉-罗伯逊2024年1月28日福布斯

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