中國儲能網(wǎng)訊：派克研究公司（Pike Research）最近發(fā)布研究報告預測，全球電動汽車年銷量到2020年將達380萬輛，年增長率為40%。這種增長源于很小的基數(shù)：沃藍達（Volt）電動汽車去年的銷量是23,461輛，只占美國新乘用車總銷量的0.33%。
雖然初始的數(shù)字很小，但這種趨勢值得關注，因為電動汽車拼圖的一些碎片終于拼合到了一起。日產(chǎn)公司（Nissan）剛剛宣布，其將在位于田納西州士麥那的制造工廠增加2013款聆風（LEAF）全電動汽車的產(chǎn)量。聆風電動汽車將在該工廠目前的天籟（Altima）和千里馬（Maxima）生產(chǎn)線上進行裝配，旁邊就是日產(chǎn)公司制造燃油汽車的生產(chǎn)線，而隔壁就是美國最大的汽車鋰離子電池工廠。該公司的目標是降低成本，并吸引到更廣泛的消費者。
2012年全年，日產(chǎn)售出9,819輛聆風，美國市場的保有量為19,500輛，而在全球范圍內(nèi)是50,000輛。當然，豐田公司（Toyota）向市場推出了普銳斯（Prius）插電式混合動力汽車，單在2012年的銷量就達到了12,750輛。事實上，插電式混合動力汽車的總銷量增加了兩倍，從2011年的17,500輛增至2012年的53,000輛。
與此同時，其他大型汽車公司——比如寶馬（BMW）和三菱（Mitsubishi）——推出的新產(chǎn)品也在進入市場。另外，還有純粹的電動汽車公司，比如菲斯克（Fisker）和特斯拉（Tesla）。后者推出的Model S——其售價為58,570美元，比之同級別的燃油汽車具有一定價格競爭力——剛剛被《汽車潮流》雜志（Motor Trend）評選為“2013年度汽車”，該雜志的評語是“這款2013年度汽車是美國有史以來生產(chǎn)的最快四門汽車之一。它開起來就像一輛跑車，迫不及待、敏捷，并且能夠瞬時響應。然而，它同時也像勞斯萊斯（Rolls-Royce）一樣可以輕松駕馭，載物空間堪比雪佛蘭春分（Equinox），能效更勝豐田普銳斯一籌……不管按照哪種標準，特斯拉的Model S都是一款真正非凡的汽車，也許稱得上原款雷克薩斯LS 400之后最成熟的全新豪華汽車……究其核心，Model S是一款真正不同尋常的汽車，而它補充燃料的方式恰好是充電。”（這種評論表明，交通領域的替代技術已經(jīng)真正到來，它們不再是綠色環(huán)保的稀罕物，而已經(jīng)成為出色的交通工具。）
特斯拉不僅生產(chǎn)出了一款出色的汽車，該公司似乎也渡過了產(chǎn)量的難關。在去年第三季度，該公司的產(chǎn)能從每周5輛提高到了每周100輛。到11月的時候，這個數(shù)字已經(jīng)達到每周200輛。特斯拉2013年的目標是生產(chǎn)20,000輛電動汽車。
這樣，電動汽車時代的曙光似乎已經(jīng)開始降臨。不過，在這個方程式中，充電這一方面又是什么情況呢？這對我們的電網(wǎng)意味著什么？首先我們需要知道，消費者對于電力耗盡的恐懼一直阻礙著電動汽車的普及，這就是所謂的“里程焦慮”（range anxiety），因為電動汽車無法像燃油汽車那樣補充一次燃料就能行駛數(shù)百英里，鋰離子電池還沒有那種能力?？紤]到這一點，北美地區(qū)正在興建充電站網(wǎng)絡。針對這些充電樁正在出現(xiàn)一些標準，但在選擇上仍然存在一定的混亂。
舉例來說，特斯拉就選擇沿著交通繁忙的路線建立自己的專有網(wǎng)絡。該公司目前擁有9座充電站——6座在加州，3座在東北部地區(qū)——并計劃到2015年建成100座。這些充電站將對特斯拉的消費者免費開放，但不支持其他電動汽車。與此同時，沃爾格林連鎖藥店（Walgreens）計劃建設800個充電樁，而其中400個已經(jīng)部署到包括費城、巴爾的摩、坦帕以及俄勒岡州波特蘭在內(nèi)的18個區(qū)域。跟特斯拉的做法不同，這些充電樁有很多是按每小時1-2美元進行收費的。
就其本身而言，電力能源公司NRG正在采取激進的大動作進入這個領域。該公司通過eVgo提供充電網(wǎng)絡服務，消費者可以選擇支付19美元的固定月費，使用直流快速充電樁進行充電，快充15分鐘可以讓電動汽車多行駛50英里，同時eVgo也有慢充選項。eVgo還提供了一個項目，讓消費者能夠（在工作地或居民區(qū)站點）進行4-8小時的延長充電。最終，eVgo將面向個人消費者建立家用充電站，并計劃收取59美元的月費。NRG公司的充電網(wǎng)絡從休斯頓和達拉斯起步，但現(xiàn)在已經(jīng)延伸到加州和東北部地區(qū)。僅在加州一地（作為NRG公司與該州政府就十年前加州能源危機期間一些事務所達成和解協(xié)議的一部分），該公司就同意在商戶或住宅單元建設并運營至少200座快速充電站（480伏）和至少10,000座二級充電站（240伏）。
家用充電基礎設施也變得越來越便宜和更加容易獲取。消費者現(xiàn)在可以從勞氏公司（Lowes）、百思買（Best Buy）以及其他零售商那里買到施耐德（Schneider）、萊伏頓（Leviton）以及通用電氣（GE）等廠商生產(chǎn)的充電站，其價格在750-1,000美元之間。
目前，全美各地有15,000多座充電站，其中有很多使用的是240伏的快速充電器。這將拉高對電力的需求，在這種情況下，顯而易見的問題乃是其對電力需求高峰會產(chǎn)生何種影響。電動汽車會不會在駕車高峰時段（上下班高峰或正午時分）汲取太多電力，以至于大幅拉高整體需求高峰？如果是那樣，這將有悖于電力公司歡迎電動汽車的初衷。人們在十年前認為，電動汽車大部分將在夜晚進行充電，填補非高峰時間的較低用電需求，從而讓更多的電力通過相同的基礎設施。然而，電動汽車進行快速充電需要更高的電壓和功率，這可能造成完全相反的情形。
讓我們看一下實際的充電容量，以對潛在的量級有一個認識：在極端情況下，特斯拉提供了一種超高壓充電選項，車主可以在大約30分鐘內(nèi)對Model S容量85千瓦時的電池進行快充，從而讓電動汽車獲得150英里的行駛里程。這種充電方式的電壓為480伏，最大功率是90千瓦， 這種水平的電壓和功率是相當可觀的。說得更明白些，加州能源委員會（CEC）出于規(guī)劃的目的，假定一般居民住宅用電功率的峰值介于1.8-2.4千瓦。因此，功率達到90千瓦的超級充電站相當于40戶處于用電高峰的居民住宅。換一種方式來看，一家西爾斯（Sears）或凱瑪特（Kmart）商店在高峰時間的用電功率可能達到300千瓦，而這只是一塊汽車電池在進行快充時用電功率的三倍多一點。
市面上的其他充電站沒有如此大的功率，但標準的240伏二級充電站可以在充電的30分鐘至3小時內(nèi)達到19千瓦的功率。隨著這些充電站的數(shù)量越來越多，其會對電網(wǎng)造成何種潛在影響呢？
德勤會計師事務所（Deloitte）最近在其報告《向前沖/充：最后一英里》（Charging Ahead: The Last Mile）中對這個問題進行了考察。他們在采訪了數(shù)位電廠規(guī)劃師之后總結(jié)道：“令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)，電力基礎設施總體上已經(jīng)準備好迎接總統(tǒng)所說的2015年之挑戰(zhàn)。我們的研究表明，按照預期的普及水平，未來十年，電廠不大可能需要為了滿足電動汽車的用電需求而專門升級或擴展電力傳輸或發(fā)電能力……不過，這項研究確實在地區(qū)層次發(fā)現(xiàn)了電力基礎設施短期內(nèi)所受的影響，它值得進行進一步的研究。 最后一英里 ，包括電動汽車在低容量（比如25千伏安）配電變壓器網(wǎng)絡中聚集的問題，或者是電動汽車充電時間跟居民用電高峰趕在一起對本地變壓器（不管容量如何）造成的影響。這項研究還表明，電廠正在研究和解決這些問題。”
主要發(fā)現(xiàn)包括：
1）幾乎所有接受調(diào)查的電廠都研究了電動汽車對供電基礎設施的影響，其關注焦點是配電層面的影響、家用充電站、高峰時間充電以及對變壓器的研究。
2）接近四分之三的電廠并未預見到（充電站）將對電網(wǎng)發(fā)電能力提出新的要求，而三分之二的電廠認為其電力傳輸基礎設施已經(jīng)足夠，僅有十分之一多一點的電廠擔心出現(xiàn)變壓器過載的問題。
3）然而，有一半的電廠表示，當有地方納稅人在電廠服務區(qū)域內(nèi)購買電動汽車時，電廠是不會收到通知的（一些地區(qū)，比如加州，正在設計通知流程，而德州的電廠提議以法律形式進行強制通知）。
至少就目前而言，基礎設施的一切問題似乎還停留在地方層次。而地方上所關注的一些問題——頗具有諷刺意味——跟晚間的高峰需求有關。如果將若干240伏的充電器——它們可以在2到3小時內(nèi)完成對汽車電池的充電——安排到夜間非高峰時段工作，以緩解電網(wǎng)高峰需求，這樣做就有可能燒毀街道一級的變壓器。“這些變壓器有很多容量很小，按照最初設計要在晚間進行冷卻。如果沒有時間冷卻，持續(xù)的過大電流最終會燒毀變壓器的銅線圈，在本地電網(wǎng)造成短路或斷電。”發(fā)表在IEEE的一篇文章這樣寫道。
這個問題可能并不只是理論上的。針對德州奧斯汀郊區(qū)電動汽車用戶行為習慣的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在兩個月的調(diào)查時間里，這些用戶普遍傾向于在同一時間進行充電，即下班之后，這恰好也是很多居民打開空調(diào)等家電的時間。
目前有充分的證據(jù)顯示，電動汽車正逐漸流行起來。而且至少在短期內(nèi)，我們在將它們?nèi)谌腚娏ο到y(tǒng)時不會遇到太大的困難。同時，有一點也很清楚，即長遠來看，基于行為問題、關稅政策、新興技術和經(jīng)濟形勢，電動汽車將對電網(wǎng)產(chǎn)生深遠的影響。這種趨勢值得關注，而電廠應該密切注意電動汽車的銷量以及用戶的行為。當電網(wǎng)跟交通系統(tǒng)相互碰撞，我們不應該對意想之外的結(jié)果感到驚訝。
