《純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)技術(shù)要求 第1部分：結(jié)構(gòu)和尺寸》編制說明

《純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)技術(shù)要求第1部分：

結(jié)構(gòu)和尺寸》編制說明

一、工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來源

《純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)技術(shù)要求第1部分：結(jié)構(gòu)和尺寸》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

是由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)。文件號(hào)中汽學(xué)函【2023】103號(hào)，任務(wù)號(hào)為

2023-049。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提出，奧動(dòng)

新能源汽車科技有限公司、北京汽車研究總院有限公司、藍(lán)谷智慧（北京）能源科

技有限公司、上海優(yōu)續(xù)新能源科技有限公司、上海電器設(shè)備檢測(cè)所有限公司、飛巽

傳感（上海）有限公司等單位起草。

1.2編制背景與目標(biāo)

2019年6月3日，由國(guó)家發(fā)展改革委會(huì)同有關(guān)部門共同研究制定了《推動(dòng)重點(diǎn)消

費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案（2019-2020年）》。提出了引導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)

新商業(yè)模式，推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費(fèi)方式，降低購(gòu)車成本。進(jìn)一

步刺激行業(yè)其他企業(yè)紛紛開展換電模式車輛的研究。2021年10月工信部發(fā)布《關(guān)于

啟動(dòng)新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》，各地積極開展換電模式推廣應(yīng)用，

換電車輛、換電站快速發(fā)展。2021年4月30日，由工信部提出全國(guó)汽標(biāo)委歸口的GB/T

40032-2021《電動(dòng)汽車換電安全要求》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布，并于2021年11月1日起開始實(shí)施。為換電技術(shù)的發(fā)

展提供了有力的標(biāo)準(zhǔn)支撐。2022年1月發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)

施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見》和2022年6月發(fā)布的《貫徹落實(shí)<中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于

完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見>的實(shí)施意見》中均提到

要鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用，加快換電模式的推廣。2022年3月，工信部發(fā)布的“2022

年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)”中指出：加快構(gòu)建完善電動(dòng)汽車換電標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)純電

動(dòng)汽車車載換電系統(tǒng)、換電通用平臺(tái)、換電電池包等標(biāo)準(zhǔn)制定，以規(guī)范換電產(chǎn)業(yè)的

發(fā)展。換電產(chǎn)業(yè)在政策的大力支持下，未來也將繼續(xù)保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

在換電行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶來一些問題，比如現(xiàn)有換電站的使用率，基

礎(chǔ)設(shè)施資源的有效利用，企業(yè)各自發(fā)展導(dǎo)致的電池包無法互換，換電站的無法共用，

站內(nèi)充電資源無法共享等問題，亟需推進(jìn)共享?yè)Q電和通用平臺(tái)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)和

支持換電行業(yè)的高效，兼容的發(fā)展。

1

為此，工程學(xué)會(huì)召集行業(yè)專家研究換電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的研制。該標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是，一

方面能為汽車行業(yè)后續(xù)進(jìn)入車企提供指導(dǎo)或支撐，另一方面進(jìn)一步促進(jìn)換電資源的

共享和有效利用。

1.3主要工作過程

1.3.1預(yù)研及立項(xiàng)階段

2022年6月17日，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)線上組織專家對(duì)《純電動(dòng)乘用車卡扣式

換電系統(tǒng)技術(shù)要求》系列標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)行立項(xiàng)審查，參會(huì)專家有：長(zhǎng)安新能源周成勇

周總、充電基礎(chǔ)設(shè)施與智慧能源協(xié)同專業(yè)委員會(huì)邵浙海主任、全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

委員會(huì)電動(dòng)車輛分技術(shù)委員會(huì)徐梟、蔚來汽車袁春萍主任、上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)認(rèn)證技

術(shù)研究中心有限公司王晉軍王總、協(xié)鑫集團(tuán)馬建新部長(zhǎng)、優(yōu)品汽車郝戰(zhàn)鐸總經(jīng)理，

會(huì)上奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司匯報(bào)了項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告，專家組提出了質(zhì)詢與討論，

會(huì)議形成意見如下:該標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目是在現(xiàn)有國(guó)、行標(biāo)基礎(chǔ)上對(duì)卡扣式換電系統(tǒng)接口的細(xì)

化，標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目前期預(yù)研充分并初步形成標(biāo)準(zhǔn)草案，項(xiàng)目發(fā)起單位在該領(lǐng)域具備較強(qiáng)

的技術(shù)研究開發(fā)能力，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方案可行。此項(xiàng)目立項(xiàng)成功。

1.3.2標(biāo)準(zhǔn)起草階段

2023年8月15日，《純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)技術(shù)要求》系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

啟動(dòng)會(huì)在奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司召開。由電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提

出并組織，經(jīng)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)，由奧動(dòng)新能源牽頭，聯(lián)合上海電器設(shè)備

檢測(cè)所有限公司、上海韻連電氣科技有限公司、上海優(yōu)續(xù)新能源科技有限公司、北

京汽車研究總院有限公司、飛巽傳感（上海）有限公司、藍(lán)谷智慧（北京）能源科

技有限公司等單位共同起草。關(guān)于《純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)接口技術(shù)要求

第1部分：結(jié)構(gòu)和尺寸》標(biāo)準(zhǔn)，本次會(huì)議由奧動(dòng)介紹了換電標(biāo)準(zhǔn)的思路和框架；專

家組提出了建設(shè)性意見，會(huì)上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿進(jìn)行逐章節(jié)的充分討論；并對(duì)后續(xù)

計(jì)劃和分工安排進(jìn)行了合議討論。

2023年9月21日，工作組召開了標(biāo)準(zhǔn)草案討論會(huì)，上海電器設(shè)備檢測(cè)所有限

公司、上海韻連電氣科技有限公司、上海優(yōu)續(xù)新能源科技有限公司、北京汽車研究

總院有限公司、飛巽傳感（上海）有限公司、藍(lán)谷智慧（北京）能源科技有限公司

參會(huì)專家充分討論了標(biāo)準(zhǔn)草案，最終形成征求意見稿。

1.3.3征求意見階段（含征求意見時(shí)間及意見處理情況的說明）

2

1.4主要起草人、單位及承擔(dān)工作

姓名單位承擔(dān)工作

胡鑫昊奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司牽頭編制標(biāo)準(zhǔn)

張建平奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司牽頭編制標(biāo)準(zhǔn)

黃利云奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司牽頭編制標(biāo)準(zhǔn)

郝戰(zhàn)鐸上海優(yōu)續(xù)新能源科技有限公司負(fù)責(zé)換電系統(tǒng)測(cè)試試驗(yàn)

錢勇生上海電器設(shè)備檢測(cè)所有限公司負(fù)責(zé)換電系統(tǒng)測(cè)試試驗(yàn)

孫冠一藍(lán)谷智慧（北京）能源科技有限公司負(fù)責(zé)換電系統(tǒng)測(cè)試試驗(yàn)

陳朋飛飛巽傳感技術(shù)（上海）有限公司負(fù)責(zé)換電系統(tǒng)測(cè)試試驗(yàn)

周德智北京汽車研究總院有限公司負(fù)責(zé)整車測(cè)試試驗(yàn)

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則

本標(biāo)準(zhǔn)主要在純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)規(guī)范相關(guān)技術(shù)要求，通過標(biāo)準(zhǔn)方

案，實(shí)現(xiàn)同平臺(tái)的車輛與電池包、車輛與換電站、電池包與換電站之間的互換，標(biāo)

準(zhǔn)方案在兼顧市場(chǎng)存量情況下應(yīng)具備先進(jìn)性和兼容性，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容僅規(guī)范影響互換性

的因素。

2.1.1通用性原則

通過標(biāo)準(zhǔn)方案，實(shí)現(xiàn)相同平臺(tái)的車輛與電池包、車輛與換電站、電池包與換

電站之間的互換。

2.1.2指導(dǎo)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)提出的純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)技術(shù)要求，對(duì)目前已有乘用車換

電模式提供參考指導(dǎo)作用。

2.1.3協(xié)調(diào)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)通過公開4種類型的卡扣式換電系統(tǒng)接口尺寸，以便市場(chǎng)更好的選擇

所需類型尺寸的換電系統(tǒng)，使新加入換電領(lǐng)域的伙伴可以更好的協(xié)調(diào)已有的換電資

源。

2.1.4兼容性原則

本標(biāo)準(zhǔn)通過規(guī)范已有的卡扣式換電系統(tǒng)接口尺寸，為實(shí)現(xiàn)同平臺(tái)的車輛與電

池包、車輛與換電站、電池包與換電站之間的互換兼容性。

3

2.1.5規(guī)范性原則

標(biāo)準(zhǔn)方案在兼顧市場(chǎng)存量情況下應(yīng)具備先進(jìn)性和兼容性，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容僅規(guī)范影

響互換性的因素。

2.2標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)共分為六章，規(guī)定了純電動(dòng)乘用車卡扣式換電系統(tǒng)與車輛、快換支架

與換電電池箱的接口及尺寸、性能及試驗(yàn)方法等要求，本文件適用于純電動(dòng)乘用車

卡扣式換電系統(tǒng)。內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、卡扣式換電系統(tǒng)、

技術(shù)要求、試驗(yàn)方法。

2.3關(guān)鍵技術(shù)問題說明

卡扣式換電系統(tǒng)整車應(yīng)用時(shí)，快換支架通過固定孔固定在車輛底盤上，換電電

池箱通過兩側(cè)的鎖軸和快換支架上的鎖基座連接并進(jìn)行鎖止（圖1中承載鎖止機(jī)構(gòu)表

示），電氣接口、液冷接口（如有）完成連接，整車就具備完整可靠的換電功能，

如圖1。換電電池箱裝上車輛時(shí)，換電站端換電設(shè)備根據(jù)電池箱兩側(cè)的定位塊進(jìn)行定

位與導(dǎo)向，托舉電池箱實(shí)現(xiàn)Z向和X向的運(yùn)動(dòng)，使電池箱上鎖軸能夠準(zhǔn)確位移到快換

支架的鎖基座上，一次鎖及二次鎖鎖止到位進(jìn)行鎖止。解鎖電池箱時(shí)，換電設(shè)備上

機(jī)構(gòu)頂開一次鎖及二次鎖，實(shí)現(xiàn)解鎖，電池箱進(jìn)行X向和Z向的反向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換電

電池箱與車輛底盤的分離。

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圖1卡扣式換電系統(tǒng)

一次鎖上鎖原理如圖2所示，鎖軸Z向向上推開鎖連桿，到位后再X向移動(dòng)至鎖連

桿落下，實(shí)現(xiàn)上鎖，鎖止的行程B尺寸為13mm。一次鎖解鎖原理如圖2所示，通過接

觸點(diǎn)Z向舉升，行程A尺寸為11mm，與此同時(shí)X向移動(dòng)C尺寸為21.4mm，鎖連桿打開；

打開后鎖軸(電池箱)X向移動(dòng)-13mm，實(shí)現(xiàn)解鎖。

單位：mm

圖2一次鎖解鎖原理

二次鎖上鎖原理如圖3所示，鎖軸Z向向上推開二次鎖鎖舌，到位后再X向移動(dòng)至

鎖舌落下，實(shí)現(xiàn)上鎖，鎖止的行程D尺寸為13mm。二次鎖解鎖原理如圖12所示，通

5

過接觸點(diǎn)Z向舉升行程E尺寸為19mm，鎖舌繞軸心旋轉(zhuǎn)到零界點(diǎn)，鎖軸(電池箱)X向移

動(dòng)-13mm并推開鎖舌實(shí)現(xiàn)解鎖。

圖3二次鎖解鎖原理

2.3標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容依據(jù)

卡扣式換電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)為一次鎖，二次鎖的解鎖及上鎖原理，能夠高效快

捷的實(shí)現(xiàn)電池包的上鎖和解鎖，一次鎖及二次鎖的結(jié)構(gòu)以及解鎖，鎖止行程數(shù)據(jù)通

過以往大量試驗(yàn)得到的結(jié)果。卡扣式換電系統(tǒng)通過快換支架上的鎖系統(tǒng)使換電電池

箱與車輛實(shí)現(xiàn)了快速分離與結(jié)合，為換電技術(shù)往后的研究發(fā)展提供了有效的支撐。

2.4標(biāo)準(zhǔn)工作基礎(chǔ)

2000年電巴開始探索換電技術(shù)，此后服務(wù)過北京奧運(yùn)會(huì)，上海世博會(huì)，廣州

亞運(yùn)會(huì)，北京冬奧會(huì)；2019年與多家國(guó)內(nèi)主流車企建立合作關(guān)系，共同研發(fā)換電

車型；2020年奧動(dòng)新能源第4代換電站首發(fā)，實(shí)現(xiàn)20秒極速換電；2021年發(fā)布多

品牌車型共享極速換電；2022年實(shí)現(xiàn)轎車與微面一站共享?yè)Q電。通過多年來對(duì)換

電技術(shù)的研發(fā)探索，奧動(dòng)卡扣式換電系統(tǒng)得到了有效的推廣和發(fā)展。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

3.1卡扣式換電系統(tǒng)進(jìn)行了三項(xiàng)整車試驗(yàn)：換電操作試驗(yàn)，道路行駛試驗(yàn)，車輛防

水試驗(yàn)。

3.1.12021年7月-10月期間，合眾EP30快換乘用車項(xiàng)目車輛在廣西南寧進(jìn)行8000

次換電操作試驗(yàn)，整車10000公里強(qiáng)化加5000公里高環(huán)道路行駛試驗(yàn)及車輛防水

試驗(yàn)，三項(xiàng)試驗(yàn)均滿足試驗(yàn)要求。

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3.1.22021年4月-7月期間，長(zhǎng)安EP04快換乘用車項(xiàng)目車輛在重慶墊江換電站，

車輛進(jìn)行多車多包互換換電操作試驗(yàn)(三個(gè)月共計(jì)12000次換電)，道路行駛試驗(yàn)，

試驗(yàn)結(jié)果顯示鎖止機(jī)構(gòu)、電連接器、快換框架、電池包均滿足GBT40032-2021試驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足整車路試試驗(yàn)要求。

3.2卡扣式換電系統(tǒng)進(jìn)行了九項(xiàng)換電系統(tǒng)試驗(yàn)：臺(tái)架換電試驗(yàn)，振動(dòng)試驗(yàn)，機(jī)械沖

擊試驗(yàn)，模擬碰撞試驗(yàn)，碎石沖擊試驗(yàn)，擠壓試驗(yàn)，浸水試驗(yàn)，熱穩(wěn)定性試驗(yàn)，鹽

霧試驗(yàn)。

3.2.1卡扣式換電系統(tǒng)應(yīng)滿足10000次臺(tái)架換電試驗(yàn)要求，為了對(duì)換電總成整體結(jié)

構(gòu)快換臺(tái)架耐久性能進(jìn)行驗(yàn)證，以評(píng)估搭載快換電池包系統(tǒng)整車的快換性能，上海

電巴新能源科技有限公司于2023年7月對(duì)一汽新平臺(tái)項(xiàng)目換電系統(tǒng)進(jìn)行12000次

臺(tái)架換電試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示電池包整體的機(jī)械性能完好，鎖軸、鎖基座的耐久耐

磨性能完好，相關(guān)緊固件扭矩完好，連接器氣密性完好，泄漏量符合試驗(yàn)要求，換

電系統(tǒng)電性能完好，各試驗(yàn)結(jié)果均符合試驗(yàn)要求。

3.2.2振動(dòng)試驗(yàn)按照GB/T38031-2020中8.2.1的要求進(jìn)行，浸水試驗(yàn)按照GB/T

38031-2020中8.2.6的要求進(jìn)行。2022年12月期間合肥國(guó)軒高科對(duì)瑞馳EC35項(xiàng)

目換電系統(tǒng)進(jìn)行了振動(dòng)試驗(yàn)，浸水試驗(yàn)。兩項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果顯示電池包未出現(xiàn)泄露、外

殼破裂，起火或爆炸現(xiàn)象，未觸發(fā)異常終止條件導(dǎo)致振動(dòng)停止，試驗(yàn)后總正對(duì)殼體

絕緣值為550MΩ,總負(fù)對(duì)殼體絕緣值為550MΩ,均不小于20MΩ,試驗(yàn)結(jié)果均符合試

驗(yàn)要求。

3.3.3根據(jù)GB/T38031-2020中的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，2022年5月由合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源

有限公司牽頭在國(guó)家轎車質(zhì)量檢測(cè)檢驗(yàn)中心對(duì)瑞馳EC35項(xiàng)目換電系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)試

驗(yàn)，經(jīng)過對(duì)換電系統(tǒng)預(yù)處理、振動(dòng)、機(jī)械沖擊、模擬碰撞、擠壓、濕熱循環(huán)、浸水

安全、熱穩(wěn)定性（外部火燒、熱擴(kuò)散）、溫度沖擊、鹽霧、高海拔、過溫保護(hù)、過

流保護(hù)、外部短路保護(hù)、過充保護(hù)、放電保護(hù)等相關(guān)試驗(yàn)。電池包未泄露、外殼未

破裂，未起火，未爆炸，未觸發(fā)異常終止條件，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均符合GB/T38031-

2020中的試驗(yàn)要求。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

本標(biāo)準(zhǔn)的4.2.3條款涉及到“電池固定座及含其的電動(dòng)車”這一專利。目前該

專利申請(qǐng)已授權(quán)，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01711486896.9，專利申請(qǐng)人為奧動(dòng)新能源汽車科

技有限公司。本發(fā)明公開了一種電池固定座及含其的電動(dòng)車，電池固定座用于安裝

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在電動(dòng)車的車體上以固定電池包，電池固定座包括固定支架、鎖止機(jī)構(gòu)和多個(gè)支撐

裝置，鎖止機(jī)構(gòu)固設(shè)于固定支架，支撐裝置固設(shè)于固定支架面向電池包的一側(cè)，多

個(gè)支撐裝置用于提供支撐電池包的多個(gè)支撐點(diǎn)。電動(dòng)車包括如上所述的電池固定

座。本發(fā)明的電池固定座及含其的電動(dòng)車，電池包的重量能夠同時(shí)分布在多個(gè)支撐

裝置以及鎖止機(jī)構(gòu)上，固定支架的受力更加均勻，減小了電池包施加至鎖止機(jī)構(gòu)上

的作用力，避免了固定支架上的鎖止機(jī)構(gòu)受力集中，提高了鎖止機(jī)構(gòu)的使用壽命，

進(jìn)而提高了安全性能，并且還提高了電池包總成與電池固定座的連接強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)中

涉及的專利，其申請(qǐng)人均已披露，同意在公平、合理、無歧視基礎(chǔ)上，免費(fèi)許可任

何組織或者個(gè)人在實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)實(shí)施專利，同時(shí)可直接采用專利與標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容

的相關(guān)。

本標(biāo)準(zhǔn)的4.3.4條款涉及到“用于電池包的鎖止機(jī)構(gòu)、鎖組件、快換支架組件

及電動(dòng)車”這一專利。目前該專利申請(qǐng)已授權(quán)，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201711478874.8，

專利申請(qǐng)人為奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司。本發(fā)明公開了一種用于電池包的鎖止

機(jī)構(gòu)、鎖組件、快換支架組件及電動(dòng)車。鎖止機(jī)構(gòu)包括有：鎖基座，設(shè)有一開口以

及一空腔，開口用于供鎖軸進(jìn)入空腔；鎖舌，能夠相對(duì)于鎖基座旋轉(zhuǎn)以在一解鎖狀

態(tài)以及一鎖止?fàn)顟B(tài)之間變化，鎖舌包括鎖舌本體和鎖舌擴(kuò)展部，鎖舌擴(kuò)展部位于鎖

基座的外部，當(dāng)鎖舌處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，鎖舌本體能夠阻止鎖軸從開口離開空腔；以

及復(fù)位部件，設(shè)于鎖基座且復(fù)位部件作用于鎖舌，能夠發(fā)生彈性變形，用于使得鎖

舌沿一鎖止方向旋轉(zhuǎn)以從解鎖狀態(tài)復(fù)位到鎖止?fàn)顟B(tài)。具有解鎖方便的優(yōu)點(diǎn)。且鎖止

機(jī)構(gòu)可以為電池包提供二級(jí)鎖止或鎖止保護(hù)功能，在現(xiàn)有的裝置鎖止失效時(shí)用于防

止電池包掉落，提高安全性能。標(biāo)準(zhǔn)中涉及的專利，其申請(qǐng)人均已披露，同意在公

平、合理、無歧視基礎(chǔ)上，免費(fèi)許可