中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)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(jìn)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(yùn)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)樁)與公共領(lǐng)域新能源汽車推廣數(shù)量(標(biāo)準(zhǔn)車)比例力爭達(dá)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(bǔ)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(rèn)可了車主對快速充電的補(bǔ)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)?!敝袊娏ζ髽I(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??觳沸履茉纯萍加邢薰韭?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(jìn)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(dá)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(rèn)為,電動汽車根本不需要充滿電,只需要快速補(bǔ)電。理論上,超充電池4C配350千瓦充電,充電5分鐘,即可補(bǔ)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(bǔ)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。”中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)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(biāo)準(zhǔn)?!北葋喌霞瘓F(tuán)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(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)和保障措施,加快技術(shù)進(jìn)步,向極速充電方向轉(zhuǎn)型升級,加快相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系、規(guī)范的建設(shè)?!?/p>
??據(jù)介紹,2022年,有關(guān)超級充電的國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)編制完成,進(jìn)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(jī)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(qiáng)調(diào)。
??換電重卡面向藍(lán)海
??換電領(lǐng)域翹首以盼標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
??目前新能源汽車補(bǔ)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(bǔ)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??!眾W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(dāng)下,對換電的定義需要結(jié)合儲能、電池價值、車網(wǎng)互動進(jìn)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(yuǎn)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(yùn)類乘用車市場。重卡領(lǐng)域因其對宏觀經(jīng)濟(jì)景氣度較敏感,產(chǎn)銷量跟隨經(jīng)濟(jì)波動呈現(xiàn)較強(qiáng)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(dá)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(dá)90%以上,其中,換電車型占比達(dá)到54.84%。
??“當(dāng)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(yùn)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(dāng)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(dá)到20萬—25萬輛,配套建設(shè)換電站將在4000—6000座?!?030年前碳達(dá)峰行動方案》提出“到2030年,當(dāng)年新增新能源、清潔能源動力的交通工具比例達(dá)到40%左右”,樂觀預(yù)測,到2030年換電重卡保有量將有望達(dá)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(dāng)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)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(yùn)輸路線,運(yùn)營商建站都會對單個項目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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。”郭鵬指出,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(jìn)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(rèn)為,換電運(yùn)營過程中,車電分離可以推動電池資產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和流動性,減輕換電運(yùn)營商的資金負(fù)擔(dān),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?biāo)準(zhǔn)和共享換電是換電產(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(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定、編撰工作,推動換電產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的問題,此外還有資產(chǎn)的有效退出也需要標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行?!眲⒂罇|認(rèn)為。
??劉永東呼吁,要以國家標(biāo)準(zhǔn)為龍頭來開展換電標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),同時呼吁行業(yè)主要企業(yè),要按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求解決知識產(chǎn)權(quán)的問題。
??針對標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。二是按照車輛類型完善標(biāo)準(zhǔn),分為乘用、商用,并嘗試分場景、分主體、分階段逐步推進(jìn)不同的技術(shù)路徑標(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)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(jì)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?!毙〗勰茉纯偨?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(xí)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(jìn)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(dān)機(jī)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(zhǔn)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(qiáng)的負(fù)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(fù)荷聚合,能夠有效促進(jìn)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(yùn)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(jìn)展,但談及規(guī)?;l(fā)展仍為時尚早。
??中國南方電網(wǎng)有限責(zé)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)?;瘧?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(jìn)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(jī)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(zhǔn)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(jī)制調(diào)動更多的電動汽車在有序進(jìn)行充電,一定程度上能夠減少電力高峰負(fù)荷,應(yīng)該說這些年來運(yùn)營商進(jìn)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(yùn)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。