电动汽车的推广,既有希望也有挑战。许多新兴汽车制造商涌入市场,带来了智能化的新能源汽车和先进技术。尽管电动汽车在环保和节能方面表现优异,但随之而来的充电基础设施建设却是一项巨大的任务。不少车企提出了多种解决方案,旨在缓解消费者的里程焦虑问题。当前较为普遍的做法包括多样化的充电设施,如充电桩、充电盒、快速充电桩以及换电池等。
对于纯电动汽车来说,快速便捷地补充电量是众多企业正在努力解决的关键问题。相较于大规模建设和投资超级充电站,一些汽车企业开始考虑使用充电机器人来实现这一目标。
大众汽车率先提出了移动充电的概念。一年多前,大众推出了一款移动充电站,实现了车位与充电站的结合。如果车主需要充电,只需拨打一个电话,移动式充电站就会被运送到指定地点。大众原计划在2019年上半年在德国沃尔夫斯堡推出第一批移动充电站,但至今未见规模化应用,可能是因为运输成本和储能技术的问题。
随后,大众又提出了一种概念机器人,可以将小型移动充电站拖至相应车辆前,并连接到汽车的充电接口。车主只需通过应用程序或V2X通信系统启动机器人即可。机器人会拖着充电站到需要充电的车辆旁,自动完成从打开充电盖到插入充电头,再到拔出充电头、关闭盖子的全过程。
整个设计的核心在于,机器人可以为一辆车充电完毕后立即转移到另一辆车上继续充电,虽然这只是一个概念,但其中包含了不少可行之处。显然,购置机器人比规划和建设固定充电桩要简单得多。机器人可以与现有基础设施很好地配合,只需在车库规划一小块区域作为机器人的基地,之后可以根据车辆数量扩展基地。
大众汽车官方资料显示,移动充电机器人适用于路边停车区、多层停车场、车库、车位和地下停车场等多种停车设施。大众汽车集团零部件开发部负责人马克·莫勒指出,有了移动充电机器人,几乎每个停车场都可以成为充电站,而无需复杂的基础设施,即便充电桩车位被另一辆车占用也无需担心,车主可以选择任意停车位,然后将充电工作交给机器人。
然而,实现这一设想还存在诸多挑战。首先是成本问题,充满一辆电动汽车大约需要30至50千瓦时的电量,但大众设计的每个充电站只有25千瓦时,因此为一辆车充满电可能需要机器人往返两次。此外,虽然机器人主要在一个车库或小型停车场工作,但其高昂的成本和复杂性仍需大量研究和改进。但如果每个充电站都安装传感器和控制单元则会过于昂贵,因此几组移动电源配备一个智能机器人拖送已经足够。
近期,爱驰汽车公布了在中国及欧洲获得的七项专利,其中一项是移动充电机器人CARL,该机器人可以自动寻找电动车并为其充电。早在2019年12月,爱驰汽车就已经透露计划使用智能充电机器人来改变从“车找桩”到“桩找车”的模式,如今这一智能充电机器人正式发布并命名为CARL。
CARL可以在车主扫码后自动找到车位并为车辆充电,充电完成后机器人会返回充电设备为自己补充电量。CARL看起来像一台自动吸尘器,提供30千瓦时和60千瓦时的容量版本。车主将车辆停放在公共、家庭或工作场所的停车场后,通过应用程序下单,CARL将通过GPS定位到车辆所在位置并自动为其充电。充电过程完成后,CARL将继续为下一个用户服务,或返回其充电站。
以电池容量为63千瓦时的爱驰U5为例,CARL可以在45分钟内完成80%的充电,为个人和企业客户提供灵活且经济的充电解决方案。值得一提的是,该充电机器人不仅适用于爱驰汽车,还能为其他同样充电标准的车型充电。
爱驰海外运营副总裁亚历克斯·克洛斯表示:“我们希望尽可能简化充电流程,让人们更加轻松愉快地拥有电动车。”爱驰智能充电机器人不受固定场地限制,无需布置充电线,也没有充电车位限制,在充电操作上节省了插拔时间。
事实上,爱驰汽车并不是第一个提出移动充电机器人的车企,此前大众和福特也发布了类似的充电解决方案。尽管目前这些方案尚未量产或普及,但它们确实为电动汽车提供了一种新的便捷充电方式。
爱驰汽车表示,未来,这种集云计算和AI技术于一体的开放式智能充电系统将成为爱驰汽车为旗下智能电动车提供的主要充电方式之一,并利用先进的AI科技解决用户的充电痛点,带来更加顺畅的充电体验。
从目前来看,机器人移动充电站确实是一种灵活的充电解决方案,可以在城市各处灵活部署,无需铺设电线。充电时间也可以自由选择,避开用电高峰,享受较低的波谷电价。一般情况下,一个移动充电站蓄满电可以满足5至8辆电动车的需求。
这个概念正逐渐受到关注,不仅限于上述两家公司。蔚来汽车此前推出了“一键加电”服务,用户通过应用程序下单后,蔚来道路服务专员会上门取送车辆并代客加电,或由充电车到达现场提供加电服务。根据官网显示,“能量无忧”套餐每月15次加电服务以及1000度加电额度售价980元,年费10800元。如果不购买套餐,单次价格为180元。
去年底,特斯拉曝光了半挂车式的移动充电机器人,该半挂车上搭载的储能装置为特斯拉商用储能电池Megapack,单次存储容量可达3兆瓦时,因此实际上可以为30辆装备100千瓦时电池的Model S/X从完全没电充到满电。
从原理上看,移动充电站类似于几块汽车动力电池的组合,因此在低温条件下仍然会面临电量损耗的问题。此外,充电安全、运营占地等问题也需要解决。除了原有的电费和服务费外,移动机器人的维护成本远高于传统充电桩,且机器人本身运行也会产生电耗,这些成本最终会转嫁给消费者。消费者是否愿意为此买单,仍需观察。
移动充电站的出现具有一定的优势和便捷性,但与逐步建立的传统充电桩相比,移动充电站是否是最优的解决方案,或者只是在电动汽车充电网络建设不完善时的一种过渡和补充,抑或是对临时救援充电提供另一种解决方案?它在未来将扮演何种角色,目前尚不明朗。