电动自行车智能检测充换电系统及设备研发与示范应用

　　一、工作背景
　　随着电动自行车的普及，也带动了换充电基础设施加速部署，但换充电设施作为新兴产业，各企业的标准和质量不统一，快速发展过程中暴露出了技术不成熟、智能化不足、兼容性滞后等问题。为避免电动自行车火灾事故，最要紧的是解决群众电动自行车电池安全充电问题，让住户使用上智能安全的充换电设施，变堵为疏，具有十分重要的意义。北京市多部门已联合推动解决电动自行车集中充电设施建设进度缓慢的瓶颈性问题，提高设施覆盖率和居民的使用率，从源头防范化解电动自行车火灾风险。研制一套安全、高效的电动自行车智能检测集中充换电系统，为用户提供安全的充电保障，让住户使用上智能安全的充换电设施，变堵为疏，具有十分重要的意义。
　　二、研究内容
　　本项目由铁塔能源有限公司承担。主要研究电动自行车智能检测充换电系统、充换电柜单格结构与诱导泄爆结构设计、基于燃烧特性的电动自行车电池组灭火关键技术、隐蔽型失效模式（内短路、异常析锂）特征信号识别及预警算法研究、以及基于智能检测充换电系统的电动自行车智能检测充换电柜（桩）集成。目的是解决群众电动自行车电池安全充电问题，保障电动自行车的安全使用。
　　三、工作成效
　　本项目聚焦电动自行车火灾风险防控，开展智能检测充换电系统研究及设备研发，形成了电池仓诱导泄爆结构、阵列式S型风道和自动灭火关键技术等系列创新应用成果，四家研发单位合计产出23项知识产权，其中申请发明专利16项、实用新型专利3项、软件著作权4项，科研产品的可靠性、安全性、智能化等技术指标达到国际领先水平，大幅提升了设施的安全性和效能，相比现有产品具备迭代推广价值，打造了电动自行车安全充换电领域的新标杆。
　　四、示范应用情况
　　针对北京市不同的充电设施应用场景，2023年陆续在北京市通州区、海淀区和西城区选取了6个真实场景进行应用示范，合计安装10台换电柜、10台充电柜、10台充电桩和3套场站旋转喷头灭火装置。6个示范站均已投入公司日常运营，投产至今，充电柜日均仓口使用率达到28.1%、充电桩日均端口使用率达到9.4%、换电柜日均仓口使用率达到9.3%，且随着附近居民、骑手等用户对站点逐渐熟悉，使用率在继续提升。投产以来全部充换电设备均正常运行，未发生安全事故，提高了运营效率及产品安全使用的信心。
　　本项目形成的技术方案在业内具有显著的先进性，已融合应用于换电电池、换充电柜等集采产品，近三年能源公司相关产品的集采金额就超过60亿元，打造了安全、智能、绿色的社会化充换电基础设施网络，成为了国内规模、市场占有率第一的换电运营商，近三年实现业务收入超70亿元。
　　目前能源公司在北京市已建设了换电站2200个，投入换电柜3400台、换电电池8万组，每天为北京市超过5.5万外卖骑手、快递小哥提供超过10万次的换电服务。在北京市社区集中部署的低速电动车充电桩超过16万个，日均充电次数超过6.2万次，服务用户突破8.5万，为市民提供安全、智能、快捷的充电使用环境。