中國儲能網(wǎng)訊：互聯(lián)網(wǎng)+概念和電動汽車充電樁的發(fā)展結(jié)合起來，會產(chǎn)生什么樣的化學(xué)反應(yīng)?本文認為，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和無線、無人等智能技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)+背景下的電動汽車技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和模式必將色彩紛呈。下一代能源數(shù)字化變換和傳輸技術(shù)，將使充電樁產(chǎn)業(yè)得到飛躍式發(fā)展。
本文作者為北京理工大學(xué)電動車輛國家工程實驗室、北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院副教授、中國電工技術(shù)學(xué)會電動車輛專業(yè)委員會副秘書長孫立清所做的研究報告。原文標題為《互聯(lián)網(wǎng)+背景下的電動汽車技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和模式創(chuàng)新》。
互聯(lián)網(wǎng)+被推到了風(fēng)口浪尖。在交通領(lǐng)域，通過把移動互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)的交通出行相結(jié)合，可以改善人們出行的方式，增加車輛的使用率，推動互聯(lián)網(wǎng)共享經(jīng)濟的發(fā)展，提高效率、減少排放，更好實現(xiàn)保護環(huán)境。在互聯(lián)網(wǎng)+背景下，電動汽車技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和模式創(chuàng)新會繽紛多彩，本文依據(jù)所參與的科研工作和接觸到的新技術(shù)產(chǎn)品，前瞻性地對此粗略設(shè)想和介紹，以供業(yè)界參考。
能源領(lǐng)域大變革
探討互聯(lián)網(wǎng)+下的電動汽車，首先要談電力改革。有一本書叫《中國式的電力革命》，它從大量翔實的數(shù)據(jù)資料出發(fā)，對中國電力體制改革問題進行了系統(tǒng)全面的分析論述。從10年來電改的成敗得失、電改三大范疇的情景比較、新歷史階段的形勢任務(wù)出發(fā)，探索辨析改革的問題驅(qū)動力、成效驅(qū)動力與需求驅(qū)動力。結(jié)合新中國成立60多年來電力體制沿革以及國際電改的普遍規(guī)律，系統(tǒng)提出了進一步深化電力體制改革的目標框架以及4個步驟、6項任務(wù)的線路圖。它最終提出：通過深化電力(能源)領(lǐng)域的改革，實現(xiàn)一場中國式的電力革命，全面提升電力產(chǎn)業(yè)價值，將成為繼20世紀80年代農(nóng)村經(jīng)濟體制改革之后推進中國現(xiàn)代化進程的又一關(guān)鍵性步驟。
現(xiàn)在，中共中央、國務(wù)院已經(jīng)下發(fā)《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》，這一步邁出去了，政策也落地了。通過“三放開一獨立三強化” 改變了電網(wǎng)的盈利模式，使電網(wǎng)從盈利性單位變?yōu)楣檬聵I(yè)單位，只能收取政府監(jiān)管下的“過路費”。
“三放開”即按照管住中間、放開兩頭的體制架構(gòu)，有序放開輸配以外的競爭性環(huán)節(jié)電價;有序向社會資本放開配售電業(yè)務(wù);有序放開公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)用電計劃。“一獨立”指推進交易機構(gòu)相對獨立，規(guī)范運行。“三強化”，指繼續(xù)深化對區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)和適合我國國情的輸配體制研究，進一步強化政府監(jiān)管;進一步強化電力統(tǒng)籌規(guī)劃;進一步強化電力安全高效運行和可靠供應(yīng)。
探討互聯(lián)網(wǎng)+下的電動汽車，其次要談杰里米˙里夫金的第三次工業(yè)革命。一種建立在互聯(lián)網(wǎng)和新材料、新能源相結(jié)合的第三次工業(yè)革命即將到來，它的特點是以“制造業(yè)數(shù)字化”為核心，并將使全球技術(shù)要素和市場要素配置方式發(fā)生革命性變化。
國內(nèi)學(xué)者指出：“與我們一般對工業(yè)革命的劃分不同，目前海外學(xué)者的‘第三次工業(yè)革命’所指的頭兩次工業(yè)革命是十八世紀后半葉以英國紡織機械化為標志的第一次工業(yè)革命和以20世紀初福特汽車公司大規(guī)模生產(chǎn)流水線誕生為標志的第二次工業(yè)革命。而第三次工業(yè)革命則是指以數(shù)字化制造及新型材料應(yīng)用為代表的一個嶄新的時代。”
第三次工業(yè)革命概念的創(chuàng)立者，美國的杰里米˙里夫金認為，第三次工業(yè)革命的支柱包括以下五個：
1、向可再生能源轉(zhuǎn)型;
2、將每一大洲的建筑轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源;
3、在每一棟建筑物以及基礎(chǔ)設(shè)施中使用氫和其他存儲技術(shù)，以存儲間歇式能源;
4、利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將每一大洲的電力網(wǎng)轉(zhuǎn)化為能源共享網(wǎng)絡(luò)，這一共享網(wǎng)絡(luò)的工作原理類似于互聯(lián)網(wǎng)(成千上萬的建筑物能夠就地生產(chǎn)出少量的能源，這些能源多余的部分既可以被電網(wǎng)回收，也可以被各大洲之間通過聯(lián)網(wǎng)而共享);
5、將運輸工具轉(zhuǎn)向插電式以及燃料電 池動力車，這種電動車所需要的電可以通過洲與洲之間共享的電網(wǎng)平臺進行買賣。
這五個支柱都與汽車工業(yè)的下一步發(fā)展有關(guān)。第三次工業(yè)革命的圖景是：
將每一處建筑轉(zhuǎn)變成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器;
將氫和其他可儲存能源儲存在建筑里，利用社會全部的基礎(chǔ)設(shè)施來儲藏間歇性可再生能源，并保證有持久可依賴的環(huán)保能源供應(yīng);
利用網(wǎng)絡(luò)通信科技把電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芡ㄓ镁W(wǎng)絡(luò)，從而讓上百萬的人可以把周圍建筑產(chǎn)生的電能輸送到電網(wǎng)中去，在開放的環(huán)境中實現(xiàn)與他人的資源共享，其工作原理就像信息在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生和傳播一樣。
杰里米˙里夫金指出“運輸是最后一個支柱，重點是改變由汽車、公交車、卡車、火車等構(gòu)成的全球運輸模式，使之成為由插電式和燃料電池型以可再生能源為動力的運輸工具構(gòu)成的交通運輸網(wǎng)。建筑物轉(zhuǎn)變?yōu)樾⌒桶l(fā)電廠和創(chuàng)建能源互聯(lián)網(wǎng)，使這些基礎(chǔ)設(shè)施可以為插電式電動機、氫燃料電池車提供動力。同時，由于能源互聯(lián)網(wǎng)的建立，電動車所需要的電可以通過共享的電網(wǎng)平臺進行買賣，當(dāng)自身電源充足時也可以將電能回輸?shù)诫娋W(wǎng)。當(dāng)我們把插電式汽車和氫燃料看做潛在的發(fā)電廠時，第三次工業(yè)革命基礎(chǔ)設(shè)施提供的分散式電能數(shù)量將是巨大的?！?
能源民主化將從根本上重塑人際關(guān)系，它將影響我們?nèi)绾巫錾?，如何管理社會，如何教育子女和如何生活?？傊?，第三次工業(yè)革命將在21世紀從根本上改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ?。按其觀點，現(xiàn)今信息、納米技術(shù)、生物科技、地球科學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)理論以及各種職業(yè)技能成為必需。而制造和銷售可再生能源技術(shù)，將建筑轉(zhuǎn)化成小型的發(fā)電廠，安裝氫氣和其他存儲技術(shù)，搭建智能公共事業(yè)網(wǎng)，制造使用氫燃料電池的交通工具，建立綠色物流網(wǎng)絡(luò)等則成為必然。
突破充電困擾：能源數(shù)字化變換和傳輸技術(shù)
要實現(xiàn)上述的電力深化改革和杰里米˙里夫金的所謂的第三次工業(yè)革命，筆者認為一個最重要的技術(shù)是一種能源數(shù)字化變換和傳輸技術(shù)。有了這種技術(shù)，才能夠在三個層面實現(xiàn)真正的能源互聯(lián)，而這恰恰是目前困擾我們整個新能源包括電動汽車在內(nèi)的最為主要的技術(shù)突破取向所在。所謂三個層面指的是：
1、大的電網(wǎng)，包含風(fēng)電、光伏和核電等新能源電力以及傳統(tǒng)電力的大電網(wǎng)層面;
2、以智慧社區(qū)、智能家居為單位的社區(qū)-家庭網(wǎng)絡(luò)層面，這個層面下，有小風(fēng)電、小光伏、分布式電站或儲能，有社區(qū)用電設(shè)備(移動的電動汽車就是其中的一種)，有家庭的智能用電設(shè)備;
3、移動的交通工具，如電動汽車上，有發(fā)動機發(fā)電機組、燃料電池、電機、儲能電池、其它用電附件，這是個移動的電動化交通工具層面。
有了這三個層面的能源互聯(lián)并配合以合適的管理體制和價格調(diào)節(jié)機制，電動汽車技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和模式創(chuàng)新也就很容易實現(xiàn)了，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和無線、無人等智能技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)+背景下的電動汽車技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和模式必將色彩紛呈。限于篇幅，本文僅介紹一種技術(shù)、一種產(chǎn)品、一種業(yè)態(tài)和一種商業(yè)模式，供業(yè)界參考。
一種技術(shù)，就是下一代能源數(shù)字化變換和傳輸技術(shù)。它必須區(qū)分現(xiàn)有的基于PWM技術(shù)的變換技術(shù)，因為基于PWM技術(shù)的變換技術(shù)不具備柔性傳輸、能物理隔離、無短路電流、能防止低壓穿越、無需進行諧波抑制和無功補償?shù)鹊募夹g(shù)，利用它在搭建雙向雙端口變換設(shè)備或多端口設(shè)備時，特性差、成本高和離不開大規(guī)模儲能裝置。
有了這種技術(shù)，能源變換、能源輸送和供給可以產(chǎn)生革命性的變化。在電動汽車領(lǐng)域，可以有效解決電機的功率因數(shù)提高、諧波抑制的問題，解決低速下再生制動能量回收的問題、解決充電制式復(fù)雜導(dǎo)致的充電設(shè)備兼容性的問題和小容量電池只有物理并聯(lián)才能集成成為車載電源(存在安全隱患，單體內(nèi)短路是概率事件，無法避免會導(dǎo)致著火事故)的問題。
這種技術(shù)，是電網(wǎng)新能源互聯(lián)、分布式發(fā)電互聯(lián)、智能住宅和移動電動化交通工具上能量變換和傳輸?shù)墓残约夹g(shù)。未來有了這種技術(shù)，大規(guī)模儲能顯得不再必要(電網(wǎng)真正需要調(diào)峰的功率實際占總功率不到10%，戰(zhàn)略上或許有必要，但油發(fā)電應(yīng)急更經(jīng)濟合理可行)，電動汽車在電網(wǎng)中的作用將得到歸位---移動的儲能設(shè)備。
一種產(chǎn)品，就是能量包。它是可交換的，物聯(lián)了的，適合用戶購買能力，擁有它有能源交換收益的(一定價格機制下)，標準化了的，易于移動的，便于更換的。若干個積木后，就是白天的快速充電站;電動車上換一個上去，也可以行走50+Km。相信這樣描述，讀者已經(jīng)清楚，無需再贅述?，F(xiàn)在動力電池的單體質(zhì)量能量密度已經(jīng)過207Wh/kg，245 Wh/kg也很快被踩在腳下(安全有保障)，這種產(chǎn)品伴隨著電力改革的深入和第三次工業(yè)革命技術(shù)的切入，已經(jīng)可以聽見商業(yè)化的能量包的腳步聲。
一種業(yè)態(tài)和一種商業(yè)模式，也是圍繞上述的基于那種技術(shù)的那種產(chǎn)品，能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)和能量包租賃模式。
而上述這種技術(shù)、這種產(chǎn)品、這種業(yè)態(tài)和這種商業(yè)模式，無疑將造就一個具備巨大潛力的產(chǎn)業(yè)，那就是能源互聯(lián)網(wǎng)。人們都在談哪個產(chǎn)業(yè)有人可以超越阿里，有人說是健康，但筆者認為，是能源互聯(lián)網(wǎng)，是能夠統(tǒng)攬全球能源交換的能源互聯(lián)網(wǎng)巨頭，它一定能夠超越阿里，人們可以拭目以待。
如果說今天的電力革命，顯得有些焦灼，今天的綠色轉(zhuǎn)型，還顯得有些疲憊，那是因為我們還要真正下一代能源數(shù)字化變換和傳輸技術(shù)，它將帶來電力技術(shù)(這些年我們進步相對慢些)的真正革命。就包括電動汽車，這樣或那樣的技術(shù)問題，解決起來比較棘手和成本高企，似乎也缺少這樣的能源數(shù)字化變換和傳輸技術(shù)。思維的模式要變化，技術(shù)需要更新，我們值得借鑒的經(jīng)驗很多：今天，我們有很多低效的電機(不下二十億千瓦)需要提效。
電動汽車國家將能效與補貼掛鉤告訴了業(yè)界一個事實：低能效的電動汽車一定會被淘汰出局。也預(yù)示著有些領(lǐng)域無錢途：如充電樁?，F(xiàn)在的控制器可以與充電裝置做到一體化，未來架在售電和電動車用戶之間真的不再需要“吸血鬼”(話過了些，但你若讓電動車用戶的充電成本一度電超過1.7元甚至到2元)。電通又要來了，只不過這次可能不再要光纖，信息無線傳輸和能量無線分送;光伏發(fā)電效率的大幅度提高，中國的太陽城真的到時候了，分布式的新能源解決電動汽車能源供給正在成為必然。
站在新能源的時代，站在能源互聯(lián)網(wǎng)時代，新能源和電動汽車密切結(jié)合的頂層設(shè)計和階段過渡策略的出臺難能可貴。凡此種種，值得業(yè)界深思。
原標題:【電動汽車】能源互聯(lián)網(wǎng)+電動汽車：引發(fā)下一輪產(chǎn)業(yè)風(fēng)暴
