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2019-08-12
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第一电动网
7月31日，工信部等考察了杭州伯坦科技工程有限公司“车电分离、分箱换电”。聂亮（左一）在做介绍。
在新能源汽车界，有的人闻名于庙堂，有的人闻名于江湖。杭州的聂亮，人称“教主”，是新能源汽车江湖常常提及的人物。
7月12日，我到杭州拜访聂亮，询问“教主”称呼的来源。他说，“教主”的意思是“教会大家主攻战略”，因为干新能源，必须有点类似宗教式的信仰。他决意带头，从自身做起。
如果不说聂亮狂傲的话，至少可以说他耿直。在微信群聊天，他经常一句话把人怼得无言以对，而且有“教主”那种微言大义的派头，不放下身段使劲问他，都不明白他那些高深且笃定的看法是什么意思。
令人不爽的是，他经常说对，至少他有实践验证过——2007年就开始涉及电动汽车开发，并批量运营，大概全中国，没有比他早的了。
如今的聂亮是杭州伯坦科技的董事长兼总经理。伯坦科技以换电解决方案为业界熟知，另外，他还有一个造车项目。他为什么坚持换电模式十余年？他要造的车是什么样？他的新能源汽车发展逻辑是什么？
1、护卫舰上的电力总管
伯坦科技在杭州黄龙体育馆附近办公。公司前台上方悬着LOGO，包含该公司英文名First Technology中的F和T两个字母，再加两条利刃，组成一个锚的形状。
伯坦科技的LOGO
到聂亮的办公室，办公桌后书架上的摆件中，一架航空母舰的模型分外惹眼，旁边还有一架海军舰艇模型。
这些元素表明，聂亮有海的情结——他曾是个海军。
聂亮是杭州人，1972年生。大学在武汉上的是海军工程大学，舰船电气专业。“其实就是电力驱动，电力系统跟发配电。”聂亮说。
1993年大学毕业，聂亮到护卫舰八大队，当了四年兵。在护卫舰上，聂亮是电力分队长。“可以理解为一条船就一个城市，我就干那电力局局长的活，所有带电的都归我管。”
2、首批电动汽车运营者
1997年，聂亮因为身体健康问题，选择了转业。到了杭州电力局，以前的聂中尉，也得下班组。聂亮进的是用电监察班，“监察就是管用电，到大企业或大机关，查看那些电路有什么问题。接受用电申请，包括现在充电站增容报批什么的。”
2002年，30岁的聂亮当上了处长。又干到2006年，“觉得没有激情，因为国有企业，你当了领导以后基本就会脱离具体技术和业务，大部分是程序性的工作，这样的情景不适合自己的理想”
“然后就跟领导说给我换个位置，换到电网下面科技公司。”聂亮加入的是杭州电力科技发展有限公司，后改名杭州大有科技发展有限公司。在这里，聂亮开始了和电动汽车的缘分。
2006年，国家电网就看好电动汽车行业，对浙江等四个公司，国网要求“在有基础的重点地区和景区开展城市公用充电站建设的试点、纯电动车的能源供给系统的建设试点、纯电动车的能源供给公司试点。”
浙江公司的电动汽车试点任务，很多落在了大有科技公司，聂亮也是投身其中参与者之一。
“中国第一台电动汽车是我去上牌的。”聂亮所说的，就是浙江省电力系统与万向电动汽车公司共同研制开发的2 辆纯电动型电力流动服务车。2007年8月31日，这两辆车正式投入使用。
浙江电力的流动服务车是全国首批上公告、上牌的电动汽车
在这两辆车开始运营时，杭州也建设了一座国内首创、可换可充的多功能充电站。“当时我们都是拿下来充。”聂亮说，充电功率很低，只有3kW左右。“我们说如果有两组电池，这个充完换上去那不就行了。那个时候可能还是也没有全面的选择，就觉得要换电。”
后来，2008年国家电网又拿下了国家 863 计划“电动汽车电能供给系统关键技术研究与运行考核”课题，浙江等5个省（市）电力公司作为课题协作单位共同完成其研究与实施，课题研究主要分为“电动汽车示范运行”和“电动汽车供充电关键技术研究”2个方面。
随着电动汽车运营项目的展开，2010年，杭州市成立了电动汽车服务有限公司，聂亮担任公司法定代表人。
杭州市电动汽车服务有限公司，和当地的出租车公司一起，展开了当时堪称最大规模的电动汽车示范运营项目。到2013年8月底，该公司累计建设62座充换电站和配送站，初步形成城区15分钟充换电服务圈。服务纯电动汽车370辆，累计提供换电服务43万车次。
3、创立伯坦，继续换电
杭州电力系统大搞电动汽车示范的2013年，电力体制改革的方案已经基本成型。在“主辅分离”原则下，国网暂停销售侧的相关非主营业务，其中就包含了电动汽车运营业务。聂亮也在此时决意离开国网体制，创立自己的公司伯坦科技。
“伯坦就是制造业。要做什么产品？我们是做换电的电动汽车，那么得有换定的专用设备；还得找人帮你做车，就要找车厂代工；车厂愿意给你代工，前提条件是你得把车都买走；你把车都买走，前提条件是有人买车去运营；就得有换电网络……其实我们就一家把这些活都干了。”
在伯坦科技成立的2014年，关于充换电，国家的政策是不反对。“那时候你去说服车厂是很累的。国网突然不干了，大家觉得是干不下去了，其实不是这么回事。”聂亮回忆说。
在离职创业的过程中，聂亮幸运的遇到了专注于清洁能源十几年的天使投资人徐政军。不管说是缘分还是默契，伯坦科技得到了苏州义云4000万元的投资，另外做换电网络的合作伙伴时空电动也得到了的5000万投资。两家公司合作，在杭州陆续建立起20多个换电站，同时推出了中国最早的纯电动网约车服务，目前已经成为滴滴平台中最大的运力提供商。这些车辆的核心技术和零部件供应，都出自伯坦工程。
2016年，徐政军又投资了伯坦1.3亿元。他对为什么投资换电如此解释：“充换电并不存在谁优谁劣，只是适合不同的场景。换电对于一些环境、场景，是比较适合的技术。而且在很长的时间内，这个场景都存在。”这些场景，徐政军定义为：高频使用的运营汽车。
但总体而言，新能源汽车业界走上了以充电为主的路线。在国家政策不支持、业界不看好的情况下，伯坦科技坚持换电路线接近五年，盼来了政策环境的变化。2019年6月初，国家发改委等三部门发布了文件，要求新能源汽车行业推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式，降低购车成本，同时借鉴公共服务领域换电模式和应用经验，鼓励企业研制充换电结合、电池配置灵活、续驶里程长短兼顾的新能源汽车产品。
“坚持了这么多年，就等了这么一个结果。”聂亮说。目前，伯坦科技正在做融资，以扩展换电业务和网络。在新能源汽车补贴接近完全退出的背景下，新能源汽车业界也注意到换电模式在强运营车辆上的优势。近期聂亮也成为多家媒体报道换电模式时的代表人物之一。伯坦和时空的换电站也频频见诸报端。
4、换电的账怎么算过来？
和奥动、蔚来等底盘换电模式不同的是，伯坦科技采用的是分箱换电，不同车型可以一次性更换1-8块电池包。另外，伯坦的换电站可以支持人工、半自动以及全自动换电，设备投入可大可小、场地要求低。
采用伯坦科技换电系统的换电站
伯坦计划扩展的换电站分成社区站和中心站两种，初期会以社区站为主，让洗车行、修理店、4S店加盟。根据聂亮的测算，预计投入11万元，建设一个能储备4块60度电池的换电站，每年的纯收入接近9万元，一年多就能收回成本。
至于中心站，建设成本不计地租、电力增容，费用在400万左右，预计一天能服务250辆出租网约车，预计年营收可达900万。扣除电费、折旧、人工等等，“IRR（内部收益率）大概有20%左右，还是很高的，这种就是建设周期慢。”聂亮说。
在对比其他换电模式时，聂亮表示，能否盈利核心就看电池寿命和服务饱和率。
在车辆饱和率方面，要有尽量多换电的车辆。伯坦科技现在至少开发了四个厂家的八九种车型，他们的电池箱都是统一的，覆盖了轿车、SUV、厢式物流、轻卡、轻客，能尽量拓宽运营车辆的范围，以提高服务饱和率。
伯坦科技合作的换电车型
为了降低换电运营商的资金压力，伯坦科技还计划引入“电池银行”。电池厂家将标准电池存入电池银行，同时贷给换电运营商，降低初期投入成本，也吸引更多车企开发换电车型。
在动力电池充电、维护方面，和其他换电运营商一样，伯坦也可以在换电站在较为稳定的环境中慢充，相对快充寿命更长。另外，伯坦科技在动力电池维护上还有几个特点。
首先动力电池分箱，各个电池分别充，会比一个整包一起充充得更满。另外，聂亮借鉴国家电网做电气设备的经验，电池包分箱，有利于标准化，通用化，可维护性，便于产业化。如果电池包不分箱，而是一个整包，很难做到既符合同一标准，又行业广泛通用。
其次，在换电站里充电，可以对动力电池做充电末端阶段的均衡。细看伯坦科技的电池包，除了两个正负极接插件，还有46根针。其中部分是电池电芯或模块均衡接口。“就每一包（电池模组）都引出来了。”聂亮说，在充电达到90%或95%以后，通过均衡接口，他们会对电池模组或电芯逐个充电，以避免充不满。
伯坦电池包的接插件
聂亮表示，电池在出厂时一致性就有差别，后面再焊接、成组，根据位置、焊接点、连接件的差别，衰减也不一致。“没有均衡的话，12个月以后，压差会越来越大越大，”导致整包衰减严重。在常规做电池均衡的情况下，伯坦科技的电池包衰减要小的多。目前充电站里还在用的2014年10度电的电池箱，过了五年衰减27%-28%。聂亮称，伯坦的动力电池包，能在880次循环之后，电量保持在80%以上，而一般电池包充电只能有几百次。
通过专业的充电，拉长电池寿命，这部分的价值注入到换电系统当中，全行业的盈利才因此成为可能。
5、造四轮驱动、独立转向的车
在做换电技术的同时，聂亮也在酝酿一个造车项目。
在浙江大学动力机械及车辆工程研究所，我看到了伯坦科技与该研究所联手开发的实验车。
伯坦科技四轮驱动实验车
这辆实验车，和目前杭州公路上经常见到的时空电动网约车看上去没有差别，但趴下去看，就会发现。这辆车是由四个轮边电机独立驱动的电动汽车。
伯坦科技开发的四电机动力总成
浙江大学动力机械及车辆工程研究所副所长朱绍鹏，是浙江大学电动汽车研究团队负责人，也负责和伯坦科技合作的分布式驱动电动汽车项目。
“今后的驱动系统是集成度越来越高的，而且越来越模块化、标准化。”朱绍鹏认为，“目前我们已经处于电机、电控和减速器集成的阶段，未来两三年，就会逐渐过渡到轮毂电机或轮边电机模块化驱动，也就是分布式驱动的形式。”
朱绍鹏介绍，分布式驱动有多个优势。首先，传统汽车有很长的传动链，从发动机到离合器、到变速箱、到传动轴、到差速器，到半轴。但分布式驱动都是直驱，节省了底盘空间，乘坐仓的空间利用率会大幅提升。
其次，减少了传动系统，传动效率提高，能够节约能源。
第三，可以很轻松实现全时四驱，或者前驱和后驱多种的驱动形式。
第四，可以提高车辆的稳定性。朱绍鹏说，“传统汽车的稳定性，比如ESC或者说ESP，是通过独立的控制四个刹车，来提高了稳定性，牺牲了动力性。采用分布式驱动的话，可以在过弯的时候加速，然后通过调节四个车轮的驱动力，来保证稳定性。”
如同自动驾驶系统，分布式驱动控制系统也分成三个部分，分别是执行单元（轮边或轮毂电机），传感器，以及上层控制器。
在传感器的部分，不像自动驾驶系统，分布式驱动系统并不需要加装多少传感器。朱绍鹏说，“比如说方向盘转角传感器、横摆角速度传感器等”可能就够用了，“从现有的车载传感器上或者说VCU里边读取出来传感信号就可以。”
在控制策略部分，朱绍鹏的团队基于动力学建模，开发出不同算法，组成最终的分布式驱动控制策略原型。对于控制策略原型，先通过仿真模拟测试验证，再通过实车实验，不断验证和优化控制策略。
她们团队已经开发了三代分布式驱动电动汽车，分别命名为星火1号、2号和3号。分布式驱动的阶段性成果，还输出到了电动大巴电子差速控制系统开发中。此外，星火3号也在东风裕隆试车场跑过实车测试。
对于分布式四驱何时会在乘用车上商用，朱绍鹏认为可能还需要五年。主要还要做的工作，是大规模实验验证。
聂亮则认为，三年可能就够。“工程化是看你资金强度的。因为有时候，钱可以换时间。”“工程化”具体而言，很多元器件并非车规级的，还需要工程开发。
不过，星火3号那样的，还不是聂亮想造的车。他希望，既然四轮驱动，就不要方向盘了，通过“线控摇杆”就行。而且，四轮驱动还不够，四轮还要能够独立转向。这样车辆甚至就能够横向行走。
另外，他们今年计划开发出直线电机的减震器样机。这种直线电机的减震器，可以理解类似主动式悬架，可以根据传感器检测到车身姿态、路面信息等等，控制直线电机与减震器运动方向相反的阻尼力，抵消车辆上下的震动。“它是实时反应的，人坐在车上过减速带，你感觉不到。车是不会抖的。”由于直线电机需要较大的电功率，因此电动汽车配置更为合适。
对于自动驾驶，聂亮认为现有车辆的驱动形式都不足以实现智能化，“霍金能打乒乓球吗？”而在四轮独立驱动、独立转向、完全线性控制、再加直线电机减震器这样组合下，车辆才能够及时精确地执行自动驾驶的各种指令。
“对姿态和抓地力的控制——这是自动驾驶当中基础的基础。”聂亮认为，在此基础上的车辆，才能升级到L4等高级别自动驾驶。“我已经是一个有肌肉记忆的运动员了，然后你把霍金的脑袋安我头上，我打得肯定就比较好。”
6、系统性思考的逻辑
无论是充换电的选择，还是造车理念，聂亮思考问题的方式，都不是光就技术、产品展开，而是系统性的。
“新能源汽车存在的问题很多，在实践过程中，我发现，解决一个问题，第二个问题解决不了。第二个问题解决了，第三、第四、第五个问题解决不了。”聂亮总结，大部分解决单一环节的问题的思路，都不会带来好的结果。
在电动汽车生态中，“整车厂造车，叫喊充电桩不够，但没有考虑过，充电桩怎么赚钱？充电企业要多建桩，但是充电桩的商业模式是个典型的‘规模不经济’模式。对于桩企来说，最好有人排队来充电。但是反过来车主就不乐意了，就没人买车。”聂亮说，如果不是从体系上考虑电动汽车，总有一个环节会被“吃”掉，逻辑上就“活”不下去。
“以前，是补贴被吃掉了。现在补贴没有了，大家都要活下去，这个行业要运转，必须有利益。而且利益大，分得越好，产业发展得越好。”
聂亮认为，车电分离+换电模式下，既降低购买者的初始成本，又降低使用成本，还保持了类似燃油车加油的补电体验，同时由于动力电池的寿命有保证，并且在车上直接实现梯次利用（私家车-出租车-物流车），持有电池资产也有利可图——各个环节都能满意。
在造车上，他认为电动汽车本身在操控、舒适性上，相对燃油车并没有本质提高。“既然没有本质的提高，那是不会吸引消费者换代的。”但是，如果将来有一款车，操控性特别好，横着开、竖着开、斜着开都可以；舒适性特别好，不会颠。“这就相当于换代了。二三十万换这个车，大家才会买。”
聂亮说。“现在所有的车辆部件，都在百年前定下来，都是非线性的开环部件。如果自动驾驶，一定要做成线性的闭环部件。电动汽车，天然可以做成线性闭环：主动悬挂，改变轮胎抓地，独立驱动，独立转向。这才是汽车迭代迭代的方向。”
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