从专利角度解读蔚来汽车3分钟换电技术 

12月16日，蔚来汽车在北京五棵松体育馆正式发布了旗下首款量产车型——蔚来ES8，吸睛无数，其3分钟换电技术更是让人眼前一亮。

其实，换电模式早已得到过推广和应用。Better Place 公司和以色列及丹麦政府合作的换电网络项目就是换电模式的典型案例，而美国的特斯拉Tesla公司，也尝试过在私人用车领域推广换电模式，但由于产业链整合难度大、极大的建站投入以及用户使用习惯等问题，两家公司都无奈半路折戟。

由于Better Place和Tesla两家巨头对换电模式的放弃，行业普遍认为换电模式在私人用车领域的实际应用并不靠谱，除了部分电动公交车采用换电模式外，大部分市面上的电动汽车均采用充电模式。

而蔚来汽车3分钟换电技术的横空出世，再次将换电模式拉回到公众视野。在行业普遍不看好的情况下，蔚来汽车为何还要坚持采用换电模式呢？让我们从公司公开的专利技术来看看蔚来汽车的底气究竟从何而来。

从2015年开始，蔚来汽车先后申请了497件专利，其中发明273件、实用新型156件和外观设计66件（检索截止日期2017-12-27）。根据检索结果来看，蔚来汽车的专利申请尽管是从近几年才刚刚开始，但专利数量较多，且发明专利的申请量远超过实用新型和外观设计专利。换电系统最关键的内容包括：换电方法、电池锁止机构、电池类型以及充换电站设计。下面我们来看看蔚来是如何在这几块内容上布局以实现快速换电的技术效果的（以下附图来自国家知识产权局公开的专利文献资料）。

换电方法：

蔚来汽车公开了视觉定位换电方法（CN107264486A）、移动更换电池的方法（CN107380136A）、用于立体车库内电动汽车的换电设备以及换电方法（CN107415903A）等。


电池锁止机构：

电池锁止及解锁机构是实现电动汽车动力电池更换过程的关键技术，如何保证电池连接可靠、装卸快速以及实现换电设备的自动化是主要研究方向。

蔚来汽车研发了一种锁体组件、锁止机构（CN105946812B）。

采用何种电池？

蔚来汽车的实用新型专利-全固态锂离子电池（CN206697550U），采用了机械混合与高温烧结相结合的方法来制备包覆有固态电解质的电极活性物质，有效地提高界面的锂离子的传导速率，降低界面电阻，提高固态锂电池的倍率性能和循环性能。电池包括：正极集流体(3)、正极活性物质层(4)、第一过渡层(5)、固态电解质层(6)、第二过渡层(7)、负极活性物质层(8)、以及负极集流体。

换下的电池如何充电？

换电模式有利于电池集中管理和集中养护，可以有效提升和管控电池的寿命，且能批量错峰充电，提升能源利用效率，而电池的集中管理和维护主要依靠充电站。

蔚来汽车的小型自动充换电站（N106143183A）解决了现有换电站占地面积大，模块化程度低，不利于维护，且一旦建成，规模无法在变化的问题。其充电架具有分层式模块结构，使得换电小车在充电架内部自由穿梭并且能够直接从充电架上取放电池。

从上述公开的技术内容来看，蔚来汽车的专利技术已覆盖整个换电领域，可靠的换电技术加上汽车的自动驾驶技术，才使得三分钟换电成为可能。采用换电模式，蔚来更容易实现对电池的监控，对于续航里程不达标的旧电池进行回收，充足的换电站数量加上快捷的换电速度，就能让蔚来用户不再为续航而焦虑。