换电VS充电模式新能源汽车生产定价最优决策分析
摘要:新能源汽车(NEVs)与传统燃油车(FVs)相比具有更大潜在效益,并被认作未来缓解全球温室气体排放的替代方案。在中国推广使用NEVs的商业模式可以为汽车产业未来发展提供启示,在价格折扣和绿税政策下探讨了政府NEVs最优推广政策,并比较了两种推广政策在消费者需求异质条件下的效果及其差异。但是,NEVs在被大规模推广使用前,还存在亟待解决的充电障碍等问题。FVs能够在几分钟内加满油,而NEVs需要特定的设备和大量的时间来进行频繁充电。NEVs虽然在工作场所或家中长时间充电或过夜充电都是正常的,但在长途旅行中停车充电是不切实际的。当前新能源汽车主要有电池换电模式(SM)和充电模式(CM)两种主流形式,SM模式恰好可有效解决上述问题,在此模式下NEVs制造商(或电池更换服务供应商)通过部署换电站网络可使NEVs用户在长途旅行中快捷补能。与传统CM模式不同,SM模式建立和运营换电站这一基础设施系统,并为NEVs提供“加油”服务。SM模式给消费者带来了很多潜在好处。相对于将汽车和电池的所有权捆绑在一起的汽车来说,SM模式将NEVs和电池的所有权进行分离,用户通过定期更换电池来改进电池技术。首先,用户购买NEVs成本(电池成本通常为10000美元)会显著降低,这可以帮助提高采购率。其次,SM模式可以有效降低电池在使用过程中损坏的风险。据估计,NEVs经常采用强
电流下的快速直充模式会导致电池寿命缩短20%。最后,SM模式充分利用夜间时间充电不仅大幅降低电费,而且减小电网峰谷负荷差异,从而平衡电力负荷,大大降低运营成本。本文主要分析换电VS充电模式下新能源汽车生产定价最优决策。
关键词:新能源汽车;换电模式;充电模式;价格;延保服务努力
引言
为实现NEVs市场蓬勃发展,政府和汽车制造商被吸引来推动SM模式。例如,中国作为最大的NEVs产销国,宣布提供充裕的财政支持将电池换电网络建设作为NEVs新基建战略的核心。此外,北汽和蔚来汽车等分别在出租车业务和个人消费者中大力推广换电模式。北汽已在北京、厦门、兰州、广州等19个城市建设并开通了187个换电站,为18000辆SM模式的出租车提供480万次的换电服务,使它们的总行驶里程达到6.9亿公里。此外,蔚来汽车官方数据显示全国已开通140多个换电站,每个换电站每天最多可同时服务96辆车,目前已提供超过80万次的换电服务。2020年1—7月,蔚来汽车累计销量14321辆,占中国NEVs总销量的3.59%(398000辆),这揭示了NEVs的SM模式发展趋势蓬勃。尽管SM模式优点颇多,但是换电站数量不足阻碍了为消费者提供服务的高效供应网络的形成。
1、新能源汽车换电/充电模式研究
关于NEV-SM的文献主要针对运营商在不同场景下的换电站位置、换电模式和直充模式的对比。调查了电动汽车电池换电站的位置,以及电动汽车车队的网络路线规划问题。放宽电池续航里程限制的约束,研究了电动汽车的路线和换电站的选址决策。考虑电动汽车电池能量问题并进一步研究了电池换电站的路线和选址问题。通过更具体地研究比较不同算法,来优化更换电动汽车电池和充电的时间。与上述仅关注电池换电模式的研究不同,建立电动汽车在不同能源供应模式下的微电网调度模型,并表明电动汽车处于电池换电模式的微电网更经济有效。此外,对提供多种充电选择如正常充电、快速充电和电池换电进行多目标优化建模分析,以减少等待时间和充电成本。对于不同运营商,检查和比较了微电网运营商在风电和光伏下使用电池换电模式和直接充电模式的性能,结果显示电价低时使用充电模式可以提高微电网的运行经济性。与此同时,开发程式化的模型研究分析不同的充电技术、保险合同和其他相关因素对电动汽车共享运营商利润的影响。现有文献主要解决一个运营商在SM和CM模式之间的模式选择问题,本文主要研究了在同一个NEVs市场环境下,两家相互竞争并分别采用SM和CM模式的NEVs制造商的最佳策略选择问题。
新能源汽车销量排名2、新能源汽车生产管理现状分析
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目前,我国新能源汽车产业的生产主要是以产品为导向的大规模生产。目前,新能源汽车生产企业的生产体系主要由产品生产两个阶段组成。在新能源汽车的生产和生产过程中,主要采用装配线管理,零件组成较多,运行过程较长,由于生产线技术较多,也导致生产效率分布不均,降低了整体生产效率。
2.2生产计划与控制
目前,我国新能源汽车生产企业属于先进制造生产流程,接到订单后,企业组织生产计划人员,组织生产配送人员,并结合企业现有库存和生产线状况,根据生产需求组织生产计划。根据生产原料和库存进行有计划的调整,主要通过ERP系统和人工记录进行统计分析,以确保相应的生产原料和半成品库存都在允许的范围内。
2.3生产信息管理现状
在新能源汽车的生产制造过程中,生产数据、加工数据和信息主要是手工记录的,并由生产线员工记录、生产线记录和管理者记录的信息进行分组,进行生产评估和分析。
3、新能源汽车定价策略
3.1按照电池类别
从装配动力电池类型来看,新能源汽车生产的锂消费结构发生了明显变化。2012—2019年间,新能源汽车通过磷酸铁锂电池消费锂虽有一定起伏变化,但锂消费量总体呈增长态势,锂消费量由2012年的130t左右增长到2019年的2540t左右,年均增速53%;但锂消费量占总体锂消费量的比例却不断下降,2012年新能源汽车领域有91%的锂被磷酸铁锂新能源汽车消费掉,到2019年该比例已下降到29%。相比而言,2012—2019年新能源汽车通过三元材料电池消费掉的锂逐年增加,锂消费量由2012年的只要1t左右增长到2019年的6030t左右,年均增速232%,并于2017年锂消费量超过装配磷酸铁锂的新能源汽车。由于新能源汽车装配锰酸锂和钛酸锂电池相对较少,因此新能源汽车通过两类型锂电池消费锂也不多,2019年两类型新能源汽车锂消费量只有160t左右,不足总体锂消费的2%。由此可以判断,未来新能源汽车生产对锂的消费将主要集中在三元材料电池领域,对推动中国三元材料电池技术进步意义重大。
3.2实施新型节能的电镀工艺
(1)逐步更换生产设备,提高生产自动化水平,改进和优化工艺参数,提高生产过程质量控gl8陆尊
制,提高加工速度。(2)使用无毒无害的原料,如用三级油漆代替六级油漆,以保证产品质量,减少废水的毒性。(3)应特别注意改进传统的预处理工艺,保证酸洗工艺,处理废气,防止酸腐蚀,及时更换酸洗器。(4)采用节水清洗技术,如采用多级反冲洗代替一次冲洗,合理、均衡地分配水资源。(5)保证三废处理,准确使用药物,减少药物废物,安装降水排放监测设备,保证排放符合标准。采用节能涂料工艺,(1)采用环保型水性涂料。(2)采用高效快捷的净化技术,采用过滤、沉淀等方法回收再利用以前处理过的磷酸盐。(3)完善企业管理,规范员工工作,在涂装和涂装场所设置废气净化装置。(4)提高设备的维护和保养,定期更换易磨损的设备。
3.3低质量实现车身轻量化
材料、结构和工艺是降低新能源质量、实现机体轻量化的主要方法,优化新能源机体的生产结构,生产高强度的轻质材料,将先进的轻量化技术应用于制造工艺。车身轻便是最简单、最便宜的生产技术。各种研究报告表明,复合材料组分可以实现85%的重量减轻。由于复合材料的集成特性,组分类型可以减少到7%。材料易于回收再利用,未来轻量化车身的发展可能与汽车复合材料的发展有关,复合材料的出现也凸显了复合材料在未来新能源汽车生产中的巨大潜力。
结束语
本文仅研究了NEVs制造商的最优策略,并没有扩展到由制造商和供应商组成的供应链系统的研究,此文章仅从用户使用便利性和成本做研究,SM可作为一种新能源车型开发思路去推广。
参考文献:
汽车工具
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