中國儲能網(wǎng)訊：中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，截至2023年4月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為609.2萬臺，同比增加95.9%。1—4月，充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為88.2萬臺，新能源汽車銷量222.2萬輛，樁車增量比為1:2.5，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠基本滿足新能源汽車的快速發(fā)展。
此前，國家發(fā)展改革委、國家能源局等十部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進一步提升電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實施意見》，提出到“十四五”末，我國電動汽車充電保障能力要能滿足超過2000萬輛電動汽車的充電需求。
日前，工信部、交通運輸部等八部門發(fā)布《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》再次強調(diào)，建成適度超前、布局均衡、智能高效的充換電基礎(chǔ)設(shè)施體系，在試點工作期限內(nèi)（2023—2025年），新增公共充電樁（標準樁）與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量（標準車）比例力爭達到1:1，高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施車位占比預(yù)期不低于小型停車位的10%。
在新能源汽車高速發(fā)展背景下，與其成長密不可分的補能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，成為行業(yè)關(guān)注的重點。
快充、超充再增程三分之一
技術(shù)突破成為主攻方向
伴隨新能源汽車的高速發(fā)展，同時顯現(xiàn)的“充電焦慮”和“里程焦慮”，不僅是百姓出行的“絆腳石”，也是新能源汽車接續(xù)發(fā)展的“攔路虎”。如何實現(xiàn)短充電、長續(xù)航，成為新能源汽車發(fā)展亟待解決的問題。
麥肯錫研究報告指出，充電的快捷便利性已經(jīng)取代了購車成本、“里程焦慮”等，成為妨礙電動汽車廣泛普及的頭號問題。
“從2016年開始探討中國需不需要大功率充電，到這兩年來看行業(yè)非常熱，也充分認可了車主對快速充電的補能需要，不管是大功率充電還是換電，從市場需求和車主來講，大家需要快充的技術(shù)。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長劉永東在中國電動汽車百人會論壇（2023）上表示。
上海快卜新能源科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席總裁林鴻表示：“隨著寧德時代的麒麟電池發(fā)布，意味著未來幾年將進入快充、超充時代?！?
記者了解到，目前業(yè)內(nèi)超充電池最高充電倍率已達到4C（C是用來表示電池充放電能力倍率，4C是指電池在四分之一個小時即15分鐘內(nèi)充滿）。有觀點認為，電動汽車根本不需要充滿電，只需要快速補電。理論上，超充電池4C配350千瓦充電，充電5分鐘，即可補充三分之一電量，換言之，即可為續(xù)航里程600千米的電動汽車補充200千米里程用電量。
“現(xiàn)在要逐步從100多千瓦的快充向350千瓦的超充過渡，在過渡過程中間還可以繼續(xù)使用快充，用兩把槍來充，甚至三把槍充也可以?！敝袊茖W院院士、清華大學教授歐陽明高表示。
“‘多槍快充’模式即用兩把槍或者多槍同時給一臺車充電，好處是過去可兼容，未來可拓展，不用改標準?！北葋喌霞瘓F董事長王傳福透露，目前比亞迪在“多槍快充”方面有100多項專利，愿意開放給行業(yè)免費使用。同時，他表示，應(yīng)推動超充標準的建立。
湖南三安半導(dǎo)體有限公司銷售副總經(jīng)理張真榕介紹，目前快充成為較優(yōu)補能方案之一，像加油一樣便捷，也是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈努力的重要方向。
伴隨著快充、超充的到來，行業(yè)對技術(shù)再突破的期待與日俱增。
“極速充電是電動汽車普及的賦能器和加速器?！睆V州巨灣技研有限公司董事長兼CTO黃向東建議，“制定相關(guān)的政策標準和保障措施，加快技術(shù)進步，向極速充電方向轉(zhuǎn)型升級，加快相關(guān)的標準體系、規(guī)范的建設(shè)?！?
據(jù)介紹，2022年，有關(guān)超級充電的國家標準已經(jīng)編制完成，進入報批環(huán)節(jié)，不同技術(shù)路線還在探討過程中。行業(yè)內(nèi)部正在探討下一代兆瓦級充電，用于滿足包括電動船舶、電動飛機在內(nèi)的大功率充電需求。
“大功率充電是一個系統(tǒng)工程，不只是我們的接口，我們車的電池、車身、整個充電場站最重要的是熱管理，它的能量如何帶走，這些溫度如何評判，這是整個大功率充電中非常核心的內(nèi)容?！眲⒂罇|強調(diào)。
換電重卡面向藍海
換電領(lǐng)域翹首以盼標準化建設(shè)
目前新能源汽車補能主要依賴充電和換電兩種模式。充電和換電兩條技術(shù)路線各有優(yōu)勢，哪種更具前景業(yè)內(nèi)尚無定論。
“換電，不僅是換電，是以換電為核心、發(fā)揮車網(wǎng)互動最大化的多元智慧能源服務(wù)平臺，每一座換電站，集合‘換電—儲能—閃充’一體化，既是一座‘多品牌車型極速換電站’，亦是一座‘為應(yīng)急補能而生的閃充站’，更是一座‘可變?nèi)萘康某鞘蟹植际絻δ苷尽?。”奧動新能源聯(lián)合創(chuàng)始人兼聯(lián)席董事長張建平在接受記者采訪時表示，在電動汽車推廣與能源體系發(fā)展高效協(xié)同的當下，對換電的定義需要結(jié)合儲能、電池價值、車網(wǎng)互動進行全盤理解，換電對能源結(jié)構(gòu)變革、汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有深遠意義。
記者了解到，目前在換電模式上，換電車型已逐步應(yīng)用在全國營運類乘用車市場。重卡領(lǐng)域因其對宏觀經(jīng)濟景氣度較敏感，產(chǎn)銷量跟隨經(jīng)濟波動呈現(xiàn)較強周期性，備受行業(yè)內(nèi)關(guān)注。
2022年，我國新能源重卡銷量首次突破2萬輛大關(guān)，達到2.52萬輛。從技術(shù)路線上來看，新能源重卡仍以純電動為主，占比高達90%以上，其中，換電車型占比達到54.84%。
“當前全國已有400余座重卡換電站，支撐了市場上2萬余輛換電重卡的運營，相比全國近千萬的重卡車輛，萬里長征我們才走了一小步?！眹译娡毒G電交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心主任、啟源芯動力副總經(jīng)理郭鵬指出。
郭鵬預(yù)測，按照當前換電重卡市場的需求和落地速度，預(yù)計2025年，換電重卡的保有量將達到20萬—25萬輛，配套建設(shè)換電站將在4000—6000座?！?030年前碳達峰行動方案》提出“到2030年，當年新增新能源、清潔能源動力的交通工具比例達到40%左右”，樂觀預(yù)測，到2030年換電重卡保有量將有望達到130萬—150萬臺，需配合建成充換電站3.5萬—4.5萬座。
據(jù)了解，當前，電動重卡在應(yīng)用場景及技術(shù)上相對成熟，主要集中在換電模式應(yīng)用，且重卡大部分運輸線路相對固定，在換電站鋪設(shè)方面也相對容易。但目前電動重卡主要采用油改電平臺，專用化程度較低，同時行業(yè)電池標準尚未達成統(tǒng)一，換電站建設(shè)數(shù)量仍未能滿足行業(yè)需求。
“2019—2021年，大部分的重卡充換電站以封閉場景為主，服務(wù)固定的點對點運輸路線，運營商建站都會對單個項目進行經(jīng)濟性預(yù)估，滿足條件才會投建。從2022年起，行業(yè)在干線組網(wǎng)高速公路等場景拓展有了新的突破，適度先行進行網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)，這是未來基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要的方向。”郭鵬介紹。
在談及未來換電行業(yè)發(fā)展時，不少業(yè)內(nèi)人士將目光聚焦在標準化建設(shè)問題上。
“新時期的充換電基礎(chǔ)設(shè)施組網(wǎng)需要管建齊上，才能保障產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?！惫i指出，車、站、電池到網(wǎng)的集中協(xié)同管控、產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同、政府部門協(xié)作、跨產(chǎn)業(yè)的協(xié)作融合，最終都會影響到充換電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)化高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
“換電模式天然催生了車電分離進程，改變了動力電池產(chǎn)權(quán)歸屬，可實現(xiàn)電池資產(chǎn)的集中管理?！眾W動新能源聯(lián)合創(chuàng)始人兼副董事長楊燁認為，換電運營過程中，車電分離可以推動電池資產(chǎn)的標準化和流動性，減輕換電運營商的資金負擔，并通過電池金融的模式，實現(xiàn)電池的資產(chǎn)化、金融化管理?！半姵貥藴屎凸蚕頁Q電是換電產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)推廣的關(guān)鍵條件。奧動積極參與國家、行業(yè)及團體標準的制定、編撰工作，推動換電產(chǎn)業(yè)標準化、共享化、規(guī)?；l(fā)展?！?
“我國土地資源是有限的，必須在有限的土地資源上為所有的車型提供服務(wù)，目前的充換電網(wǎng)絡(luò)特別是換電站網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)布局要解決標準化統(tǒng)一的問題，此外還有資產(chǎn)的有效退出也需要標準化進行?！眲⒂罇|認為。
劉永東呼吁，要以國家標準為龍頭來開展換電標準化建設(shè)，同時呼吁行業(yè)主要企業(yè)，要按照國家標準的要求解決知識產(chǎn)權(quán)的問題。
針對標準化建設(shè)，郭鵬建議，一是針對不同領(lǐng)域采用差異化的技術(shù)標準。二是按照車輛類型完善標準，分為乘用、商用，并嘗試分場景、分主體、分階段逐步推進不同的技術(shù)路徑標準。三是鼓勵呼吁頭部企業(yè)適度開放知識產(chǎn)權(quán)，為規(guī)模化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)共享互換創(chuàng)造條件。
車網(wǎng)互動取得有效進展
規(guī)模化發(fā)展尚處萌芽
在“雙碳”背景下，未來電動汽車將擁有多重身份。
“通過智能有序充電、車網(wǎng)互動（V2G，Vehicle to Grid）、更換電池、退役電池儲能等方式來緩解電網(wǎng)的壓力。至于我們把電動汽車的動力電池納入電網(wǎng)，實現(xiàn)智能充放電，形成規(guī)模大、成本低、分布式的儲能體系，這是我們努力的方向?！惫I(yè)和信息化部原部長、中國工業(yè)經(jīng)濟聯(lián)合會會長李毅中指出。
隨著新能源汽車大規(guī)模推廣，無序充電將對電網(wǎng)造成巨大沖擊，但若將新能源汽車作為分布式儲能轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)的一部分，同時輔以車網(wǎng)互動，不但可以避免沖擊，還可以實現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷。同時，電動汽車用戶還可利用汽車電池閑時反向向電網(wǎng)售電獲利，一舉多得。
“未來新能源上網(wǎng)之后，電網(wǎng)會面臨非常多的關(guān)于供需雙方的問題。充電作為高度彈性可調(diào)節(jié)的用電部門，我們確實在想可以把充電站接入輔助服務(wù)市場，可以有效地改變線上用戶的充電行為，幫助電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷。”小桔能源總經(jīng)理解晶晶表示。
現(xiàn)階段，電動汽車用戶可根據(jù)峰谷分時電價政策，結(jié)合自身用車習慣，在谷時增加充電、峰時減少用電，從而節(jié)省電費支出。事實上，有序充電的推行已實現(xiàn)了與電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)需求的配合。目前，已經(jīng)有多個電力市場開放配網(wǎng)側(cè)靈活性資源參與，為規(guī)模化車網(wǎng)互動增加了可能的盈利來源，提供了有力支撐。
據(jù)了解，在電能量市場方面，目前山東、廣東、山西等地區(qū)正加速推進儲能、分布式能源、電動汽車、虛擬電廠、能源綜合體等新興市場主體參與現(xiàn)貨市場。通過充分發(fā)揮分時價格作用，現(xiàn)貨市場可引導(dǎo)電動汽車通過虛擬電廠聚合方式積極參與電力平衡，提升電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性。此外，綠電交易也為電動汽車用電打通了“綠色渠道”。
在需求響應(yīng)市場方面，目前已形成包括分時電價、削峰填谷等多類型需求響應(yīng)項目，以廣東、天津、山東、上海、江蘇、浙江等地為代表，現(xiàn)已因地制宜制定需求響應(yīng)方案，具備鮮明的地方特色。山東、江蘇、江西等地著力解決迎峰度夏（冬）用電高峰期和新能源發(fā)電尖峰時段等電網(wǎng)電量平衡問題。
在輔助服務(wù)市場方面，目前電力輔助服務(wù)正在向服務(wù)多元化發(fā)展，公平透明、競爭有序的市場化輔助服務(wù)共享和分擔機制正在形成，構(gòu)建鼓勵儲能設(shè)備、需求側(cè)資源（含電動汽車）等第三方參與的電力輔助服務(wù)市場。華北地區(qū)已將車網(wǎng)互動充電樁資源正式納入華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場并正式結(jié)算。北京地區(qū)可控電動汽車為山西電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)提供調(diào)峰資源。南方區(qū)域輔助服務(wù)市場也為電動汽車聚合調(diào)頻服務(wù)提供者，參與南方區(qū)域調(diào)頻輔助服務(wù)市場開放對應(yīng)準入許可。
“從電網(wǎng)角度看，新能源汽車像一個巨大的‘電力海綿’，充電時間有彈性，充電行為可引導(dǎo)、規(guī)律可預(yù)測，具有很強的負荷調(diào)節(jié)特性和可調(diào)度儲能潛力。通過實施有序充電、負荷聚合，能夠有效促進新能源汽車參與移峰填谷，保障電力電量平衡，提高電力系統(tǒng)整體運行效率?！眹译娋W(wǎng)有限公司副總工程師李明表示。
近年來，車網(wǎng)互動取得了一系列有效進展，但談及規(guī)模化發(fā)展仍為時尚早。
中國南方電網(wǎng)有限責任公司、中國電力企業(yè)聯(lián)合會聯(lián)合發(fā)布的《車網(wǎng)互動規(guī)模化應(yīng)用與發(fā)展白皮書2023》指出，電能量市場和電力輔助服務(wù)市場為電動汽車提供了可靠的交易場所，但要組織電動汽車大規(guī)模進入市場并持續(xù)獲利，還需解決4方面問題。首先，現(xiàn)有電力市場機制和交易品種還不足以對電動汽車靈活資源形成更廣泛更持續(xù)的激勵。其次，電網(wǎng)企業(yè)的信息安全開放程度尚不足以支撐規(guī)模化電動汽車靈活資源參與需要快速響應(yīng)的輔助服務(wù)。再者，用戶行為不確定性是電動汽車資源參與電力市場的最大障礙。最后，不同參與主體之間的電池信息壁壘也是影響精準調(diào)控的重要問題。
“現(xiàn)階段有序充電比較可行而且比較現(xiàn)實，同樣的充電容量能解決更多充電能力的問題。聚合互動通過價格的機制調(diào)動更多的電動汽車在有序進行充電，一定程度上能夠減少電力高峰負荷，應(yīng)該說這些年來運營商進行聚合還是取得了比較好的效果。”劉永東表示，車網(wǎng)互動的發(fā)展不止取決于電動汽車，也不止取決于充電運營商，還取決于電力汽車改革、電力市場交易、電力管理一系列政策支持，車網(wǎng)互動的實現(xiàn)取決于整個電力汽車改革的實現(xiàn)，才能真正全面實施。
