蔚来换电产品管理部负责人 产品专家 刘昱池《蔚来换电实践助力构建新型电力系统》

8月14-16日，由充电桩网、充换电百人会、光储充换产业联盟联合主办的2024北京国际充电桩及换电站展览会、2024中国国际电动汽车充换电运营商大会在北京首钢会展中心盛大举办。

集“展览展示+主论坛+三场分论坛+新品发布+品牌评选”为一体。大会共邀请到200+演讲嘉宾，汇聚了2000+来自政府部门、专家学者和充换电产业上下游企业高层，一同见证充换电产业的无限机遇，共话充换电产业未来的发展之路。

8月14日，蔚来换电产品管理部负责人 产品专家刘昱池以《蔚来换电实践助力构建新型电力系统》为主题进行演讲。

演讲整理

蔚来换电产品管理部负责人

产品专家刘昱池

01

第四代换电站

我汇报一下未来换电技术最新的科技成果！我们在今年6月13号在广州和合肥两地发布了第四代换电站，它是一个第四代换电站，同时发布了640千瓦的液冷超快充。

这是我们的换电历程，贾总2018年就频繁指导我们的第一换电站，到了2024年已经是第四代了。

这是第四代换电站，特点是速度更快，最快速度到了2分24秒，当然在业内不是特别快的快速，因为我们是螺栓式的结构。它的日最大服务次数会达到480次。

第四代换电站有一个特点，使用了最新的隔离型双相电源模块，它的最大效率可以达到98.2%，在行业里水平领先水平。按这个效率，按换电站每天订单量，每年可以节省32000度电，是个高效节能技术。同时换电站跟蔚来车型的研发有密切合作，我们共用了车型最新的超算平台，这些技术的应用为我们今后换电联盟兼容各家主机厂的车型所做的准备，我们的算力高达1016。

同时我们有6颗超光教激光雷达，有4颗车规级800万像素。这个体系为了实现厂端的自动泊车。我们的厂端能力足够强，它的感知可以辅助到各个品牌和主机厂的倒车入站。

第四代换电站已经具备共享换电换电站了，这是蔚来即将发布的子品牌，就是乐道品牌的首款SUV车型L60。它的电池包和架构，跟以前蔚来各个平台和体系车型相比已经不一样了，我们的第四代换电站已经做好了准备，对全行业进行开放。

乐道品牌是900V的高压电气平台，既具备换电能力，又具备高压快充的能力。第四代换电站有这样的兼容能力。

这是已经跟业内主机厂和国有能源集团的合作，非常感谢大家的支持。我们跟其中几家主机厂有具体的项目，在未来的两三年会看到其他品牌的车型，除了乐道外，在我们换电站进行换电，也是我们的一个重要推动。

只有换电不够，蔚来的补能网络，也能看到李斌总不断对外传播，确实取得了小小成就。目前在主机厂里面，具有全国最强的补能基础设施网络。这是我们的高速网络，已经实现了7纵6横11大城市群的高速换电网络，这是城市群的省级高速和国家级高速，我们已经通过换电站大葱了。

我们希望2025年做到9纵9横19大城市群全面贯通。这张图是蔚来能源的全国换电网络的布局，目前换电站2464座，其中高速公路换电站825座。蔚来不仅有换电站，也有充电场站，目前已经实现了3926座，有22927根充电桩，其中超过1万根是蔚来的快充桩和超快充桩。

我们之所以能够取得这些成就，从我们国家2020年开始，政策和财政不断支持分不开。时间来到了2024年，发改委明确提出要加强新能源汽车与车网、电网融合互动的经验，里面明确提到了新能源车通过供电网络，需要构建车和网络的能量流、信息流的双向互动体系，助力发挥动力电池作为移动负载的调节能力，给新型电力系统提供重要的支撑。在这样的契机下，蔚来愿意在新电网方面和能源方面进行探索。今年5月份我们获得了来自武汉产业基金的15亿元的战略投资。

02

换电跟车网互动的天然优势

接下来讲讲我们在换电跟车网互动的天然优势。首先我们是车电分离系统，用户不担心电池衰减。我们也发布了长寿命电池，不管是用户端还是电池资产方，不会担心电池的寿命受到损伤，这是我们先天的优势之一。

我们的换电站相对于充电站来说，容量利用率更高，3倍是特定条件下计算出的数值。

在车网互动上，目前我们已经探索了光储充换放综合一体站，帮助削峰填谷，改善电网功率不平衡，消纳更多的光伏风电。这些探索取得了一些初步成绩。我们开创性实践了车、桩、站、云、多网融合综合解决方案，下面给大家看一下，什么是多网融合的解决方案。

这个解决方案有车、有站、有桩、有云，这四个是基础设施作为基底，构建起来的系统。第一个是蔚来的体系，有乐道品牌，有一个独创的车电分离技术，包括车端的缩致技术、底盘技术、电池、软件定义引见的兼容技术，我们能实现跨车型、跨平台、多种车型电池互换、车电分离，这在业内也属于很有挑战的点。这在商用车领域可能不是特别重要，但是在乘用车上动力电池有很多要求。

在桩的体系里，我们采用的是20千瓦的V2G充电桩，它的主要特点，它比普通的交流桩更快，可以接受云端平台的功率的智能分配。用户侧可以通过微信扫码进行充电和放电操作，这个双向桩也是我们一个重要的产品。

这是第三代的储能式换电站，这个方案我们用三代站设计的，第四代换电站刚刚推出，还没融合进去。我们应用了双向电源功率模块，是我们自研的产品，98.2%的效率，我们采用了全部的碳化硅的功率元器件，同时有自研的控制技术，这是一个非常领先的水平。这个换电站是首家采用全液冷系统的换电体系，这个液冷系统又给外面的充电堆液冷系统实现了完全打通，所以它的能效控制非常智能。

第三，我们还应用了电池自动充电，电池之间的通信的柔性充电技术，这个技术可以减少首次投资的功率要求。通过双向模块的复用，这个换电站可以搭配四根充电桩。如果单独建设换电站和充电桩的话，功率要上到1250千伏安，如果用柔性功率分配技术，只需要一半的容量就可以实现高效的功率利用率。我们的换电站可以响应电网需求，满足电网的调峰的需求，能实现双向功率和能量的调用。这些特点结合起来，就形成了车桩站云的重要环节。

这是刚刚我们讲的车、桩和站，这是我们的基础设施。我们的云平台目前是融合这三个基础设施的大佬，这是云平台的基本架构，它从基建到通用服务这一层，分为了各个服务的端口。到接入层，保证了通信安全，到应用层，可以看到连接充电地图、家充平台、充放电管理、互联互通，整个体系最终可以实现未来虚拟电厂的整套技术。未来虚拟电厂通过云平台把分布式充电桩和换电站等等，还有蔚来用户的电动车，把这些资源进行聚合、协调、优化，参与电力市场和电网协调管理，辅助提高电网稳定性，给电网和用户带来一定的服务和收益。

这个平台上端连接电网接口，包括调度系统、交易中心、三方平台。另一端连接的是用户，通过NIO APP，把我们的用户有序集合起来，引导他们有序充换电。中间配算法，告诉客户什么时候有调频需求，什么时候有错峰充电的需求，用户可以通过手机APP自动控制自己的车辆什么时候去充电，什么时候去放电，这样形成一个有机整体。一方面连接设施、连接电网、连接用户，这样整个车桩站云的多网融合的解决方案就形成了。

我们怎么挣钱呢？大家觉得蔚来做了很多事情并不挣钱，但我们也有商业考虑。我们有了这套方案，场景1是收服务费，充电可以收，放电可以分成，也可以收服务费。场景2是很多省份都容量补偿补贴，也有容量租赁补偿。换电体系天然具有储能体系，可以通过区域功率容量进行盈利。场景3是基于光储充放融合本地的EMS管理，进行电费优化，我们肯定可以消纳光伏，在电费上节省。削峰填谷晚上、夜间，谷电时充，在光伏时段充满，在尖峰时刻给客户服务，一进一出，有一定的差价收益。第三，可以作为动态的增容和备电，我们可以增加台区625千瓦的容量，也可以减少台区备电的投资。

第四个场景，参与电网的调频调峰的辅助服务，已经有案例了。我们在上海1月份，一个站的收益达到了14万。调频的话，在欧洲有非常广泛的应用，尤其是在丹麦、挪威、瑞典这些应用了很多风电的国家。我们在丹麦的换电站，4月份常态参加调频SCRD的收益达到13000欧元，这是一个月的收益。我们可以介绍电力系统的投资。

这是目前为止我们在车网互动领域做到的成绩，我们曾经有参与了错风充电，一共有25000个桩，私人的桩月参与了调峰。填谷的电量是2674万次。

这是湖北支江服务区的光储充放的示范案例。这个站既有光伏，也装了充电桩，两个160千瓦的双枪充电桩，也有换电站。我们可以进行光伏消纳，同时有条件的动态增容，保证本地服务区了负荷平衡和动态增容，错峰充电，节省业主的成本，同时提供了一个云端平台。

这是在当地的具体实践模式，比如早6点到晚上6点，优先消纳光伏，不足时再向电网取电，充分发挥了换电站的储能价值。到了晚上8点到10点，可以最大提供百千瓦，给到厂家的充电桩使用。这时换电用户少了，因为开放给社会公众，这时充电的负荷就起来了，我们可以供给充电桩使用。在离网模式下，我们也可以提供60千瓦的应急备电，动态增容提供625千瓦。

03

高效双向的充换电系统

最后有一个高效双向的充换电系统，比常规充电系统的效率更高，可以节省每度电2分。这是枝江西双向换电站的应用，最后希望多网融合的这套系统，在全国各地开展更多的实践。

第二个案例是2022年参与华能浙江分公司的虚拟电厂的1号机组的城市投运。当时有110座换电站参与投运，实现了秒级功率实时控制。我们为电网提供实时的调峰、调频服务，所以这是一个有标志性的事件，是国内首个用户侧开展二次调频规模化验证的虚拟电厂项目。

我今天所有的内容就是这些，希望各位专家多跟我们交流和指导。目前我们换电站还有一个趋势会走向无人化、自动化，就像武汉的萝卜快跑的应用，蔚来自动化和无人化的换电网络运营上，我们有很丰富的经验。如果大家想交流，可以联系我们，一起去探索这个方向。

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