车电分离、充电柜、换电柜可能是最佳方案
编者按：本文来自微信公众号财经十一人（ID：caijingEleven），作者：尹路，创业邦经授权发布。
消防新规禁止电动自行车入室充电，但高低温环境充电都会严重影响电池健康，增加安全风险。今夏，冬季“染病”的电池将大批进入高温充电环境
2月8日上海普陀区、2月11日北京昌平区的居民住宅相继发生火灾，普陀区火灾已查明原因为电动自行车充电引起，昌平区火灾原因尚在调查当中，但当日昌平区已开展消防安全检查工作，重点为电动自行车违规入户、入楼停放、充电问题。两次火灾再次将电动自行车电池安全问题推上风口浪尖。
电动自行车的安全问题近几年一直是社会关注的焦点问题，据应急管理部消防救援局发布的数据，2021年全年共接报电动自行车及电池故障引发的火灾1.8万起，导致57人死亡。而且由于不少电动自行车火灾未引燃周边物品，当事人多数不报警，此数据可能与实际数据相差较大。此外还有部分为电动车充电引发的电路过载起火被计入电气火灾，而2021年电气故障是火灾事故的第一大诱因，占比28.4%。
2021年6月21日，应急管理部发布《高层民用建筑消防安全管理规定》（下称消防规定），并于2021年8月1日开始实施，其中第37条明确规定禁止在高层民用建筑公共门厅、疏散走道、楼梯间、安全出口停放电动自行车或者为电动自行车充电。
禁止电动自行车入室的确可以降低诱发恶性火灾事故的风险，但据《财经十一人》记者调查发现，目前户外充电的电动自行车普遍缺乏安全措施，特别是在消防规定实施之后的第一个冬季，电池在低温环境下充电将对电池健康造成严重影响，今年入夏之后，充电安全不容乐观。
消防规定2021年8月开始实施之后，电动自行车的充电场所需要全部转至户外，但此前户外完全不具备充电条件，从消防规定发布到开始实行之间，仅有40天时间，居民社区等电动自行车需要密集充电的场所，可以设立的充电设施非常有限，能够提供的公共充电设施主要有充电柜、车棚内添加电源接口两种方式，而这两种方式都存在较为严重的安全隐患。
车棚内设置电源接口这种方式最为简单，也较为普遍，依照不同的布线方式，安全情况差异巨大。有条件的小区由电力部门安装专门的电表、安全开关、符合户外防水防尘级别的电源接口，有基本的安全保障，包括按照消防规定在充电设施旁边配置足够的灭火器等消防设施。但还有部分老旧小区是直接从物业办公室甚至底商屋内引出电源线设立便民充电设施，这类设施几乎完全没有安全措施，隐患巨大。
此外，人员密集的大型社区内普遍存在的房屋中介、外卖员集散站、快递配送站这三类电动自行车集中场所的充电方式多是直接从室内引出插线板的飞线充电，条件好一些的会配置货架式充电柜，即在货架上安装多个电源接口，直接给电池充电，但电力来源也多为普通市电，连基本的过载保护开关等安全措施也没有。
相比设立电源的方式，选择充电柜作为公共充电设施是更多小区的选择。其中类似下图的几种共享充电柜在很多小区快速普及，成为现在解决普通居民电动自行车充电难题的主要方式。
北京市丰台区某小区的充电柜 图片来源：小绿人官方网站
深圳市福田区某小区共享充电柜 图片来源：深圳发布
充电柜对解决普通民众的充电需求的确起到了积极作用，但是这类设施存在三个主要问题：1、设施只能用于分体电池，无法解决所有电动自行车的充电需要。2、设施维护难度大，充电柜存在破损问题。3、安全措施有限，通常只有最基本的过冲、过载保护措施。
北京市海淀区某小区的充电柜，柜门损坏 摄影：尹路
不论是安装电源接口还是共享充电柜，目前的公共充电设施都存在一个共同的缺陷，缺乏温度控制手段，而目前电动自行车户外充电最大的隐患，就是低温条件下充电将对电池造成不可逆的损伤，热失控的风险显著增加。
目前市面上大多数锂电池都在说明书当中写明，充电温度应在0℃至40℃之间，在这个温度区间以外都是不安全充电温度。《财经十一人》通过查询电池专业论文和咨询多位电池专家，均证实0℃以下对缺乏温控装置的电池进行充电，会大幅度增加锂枝晶的风险，而锂枝晶刺穿电池隔膜导致短路是电池热失控的主要原因。
2021年冬天是消防规定实施之后的第一个冬天。据中央气象台专家此前表示，2021年底至2022年初的冬季，受拉尼娜现象影响，冷空气活动频繁，虽然总体平均温度相较往年不会有太大变化，但冷空气影响下，会出现更大的温度波动。我国北方地区低温天气的情况将较往年增多。
这样的气候条件下，我国北方大部地区的最低温度都在0℃以下，特别是公共充电设施大多设置在背光、避免阳光直射的地方，温度更低。这种条件下对缺乏温控手段的电池进行充电，造成的安全隐患难以估算。
特别是经过冬季低温下充电，健康度受损的电池在今年入夏之后，还要在暴露在高温条件下的公共充电设施继续充电。对于公共充电设施，冬季低于0℃，夏季高于40℃的情况并不罕见，长期在安全充电温度范围之外进行充电，电动自行车的电池安全隐患已经不容忽视。
目前的公共充电设施安全措施大多仅限于被动防御措施，比如要求配备消防设施，要求设置在远离居民楼的位置，这些措施都是力图控制火灾发生后的扩散，而对于电池安全本身，目前几乎没有什么有效措施。
除了公共充电设施条件简陋，超规格改装这一电动自行车的安全顽疾依然改善有限，虽然《电动自行车安全技术规范》（下称新国标）已经将电池的最高电压限制为48V，但现在各大电商平台上，依然可以很容易的搜索到60V，72V大容量改装电池的购买链接。
改装情况有所好转的是居民区的电动自行车销售点，据《财经十一人》实地调查，在北京市海淀区、朝阳区的四家电动自行车销售点，店主都表示可以在上牌之后提供刷芯片解除限速的服务，但电池改装只能提供符合新国标的48V电池的升级服务，超规格电池在这种居民区底商的正规品牌经销店当中已经不多。
但此类大容量改装电池的主要用户是快递、外卖从业者，根据《财经十一人》从多位快递、外卖从业者处了解到的信息，这种可以在网上搜索到的购买链接还不是超规格改装电池最主要的来源，因为电商平台经常会对超规电池下架处理，所以他们还是主要依靠线下改装店进行改装。虽然政府部门和正规电动车厂家都对这种非法线下改装店设立了有奖举报制度，但现存的这类改装店大多是定向为骑手服务，举报情况并不多见。
据多位骑手透露，他们目前使用的电动自行车可以分为两类，部分骑手的确开始使用符合新国标的车辆，一些电动自行车品牌也推出了专门适配外卖快递行业的长续航车型，续航里程在100公里以上，同时取消各种联网等配置，在实现长续航的前提下，尽量降低价格。也有部分电池企业推出了符合新国标的大容量电池，可以在不改变原车电路的前提下大幅提升续航能力。
主要活动区域在中心城区的骑手大多都使用符合新国标的车型，2021年11月1日，电动自行车新国标正式实施之后，超规格车辆被查抄处罚对这些骑手来说，远比换车的成本高。
但是在中心城区以外，依然有很多骑手还在使用改装电池。据骑手介绍，厂商宣称的100公里续航能力到冬天也就剩60公里左右，而对骑手来说，冬季150公里以上的续航能力才能保证他们的工作不会被充电耽误，所以超规格改装电池在骑手中间依然很受欢迎。
非中心城区单次配送的距离往往在10公里以上，而且很多骑手还兼职跑腿等业务，单程可能超过20公里，对长续航电动自行车的需求更加强烈，所以在这些骑手中，通过增厚踏板扩充电池，座椅下空间加装电池，拆除后座加装电池等手段实现冬季200公里以上，非冬季300公里以上续航的做法屡见不鲜。
至于安全问题，这些骑手中最具有代表性的观点是，“我们在路上出交通事故的比电池起火的多多了，而且着火了也就烧台车，出事故还要命呢”，“少充两次电多跑几单对我们来说实际多了”。
通过调查，《财经十一人》发现，对于外卖、快递这类行业来说，新国标电动自行车的续航能力的确很难满足他们的工作需要。在新国标的尺寸、重量限制下，电动自行车使用的电池最大容量大约为48V26AH，可以实现120公里左右的理论续航。对中心城区单次配送3-5公里的骑手来说，这个续航能力勉强可以满足需求，但对于非中心城区骑手来说，续航能力严重不足。
如何解决电动自行车普遍存在的安全隐患，作为行业的头部电池企业，天能电池、超威电池、星恒电池等企业以及头部的电动自行车品牌，如小牛、大鱼、雅迪等都将车电分离和换电模式视为重要的解决方案。
新国标的推行对于车电分离是利好条件，符合新国标规范的电动自行车电池在体积、电压、电流、功率方面差异很小，本身已经有很好的标准化基础，在做好通信协议、接口标准的统一之后，就可以实现比较理想的换电基础，即便还是采用与目前类似的连线式换电柜，在统一的通信协议和接口标准条件下，给换电柜新增温控模块不难实现。
更先进的换电柜是直插式换电柜，即电池直接插入换电仓，电池与充电头是硬连接，而非使用电线进行软连接，这种换电柜的充电安全性更好，同时占用空间也更小，换电柜的温控性能也更好。但要求电池规格高度统一，实现起来技术难度较大。
与电动汽车相比，换电对电动自行车的意义更为重大，因为电动自行车户外充电条件简陋，安全隐患多，所以对电动自行车来说，充换结合，以换为主可能更为实际。哪怕不采用换电方案，车电分离，使用充电柜充电也对电池安全更为有利。但前提是需要对现有的换电柜进行技术升级，使之具备温控能力，营造一个安全充电环境。同时换电方案也可以解决外卖、快递行业的续航不足问题，解决这些行业从业者的切实需要。
电动自行车的安全隐患需要全行业共同努力推动改善，此前主攻海外市场的大鱼电动车CEO李威在一次论坛上表示，现在电动自行车的安全问题影响已经很严重。比如大鱼在找顶流的直播带货KOL如李佳琪、薇娅等谈合作时，电动自行车是根本不考虑的品类，甚至曾经在2020年还为小牛带货的罗永浩2021年也拒绝再为电动自行车站台了。电动自行车不佳的安全形象已经严重影响行业的进一步发展。出台新国标是解决电动自行车安全问题的第一步，但还远远不够。
新国标在物理规格、电气标准、安全防护方面已经做出严格规定，但仅有这些规定还不足以改变电动自行车电池安全隐患丛生的现状，全行业还应在通信协议、接口标准、过充过载保护、温控系统方面作出进一步的努力。实现电动自行车电池安全水平的全面提升。
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