到2030年，如果電動(dòng)汽車保有量達(dá)到1億輛，那么車載電池的功率會(huì)達(dá)到10億千瓦，相當(dāng)于50個(gè)三峽發(fā)電站。
在新能源汽車的發(fā)展當(dāng)中，充電和換電是繞不開(kāi)的關(guān)鍵一環(huán)。1月21日，在釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館舉行的2018中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上，中國(guó)工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩稱，截至2017年底，全國(guó)共建成公共充電樁21.4萬(wàn)個(gè)，同比增長(zhǎng)了51%，保有量居全球首位，新用戶私人充電樁的安裝率超過(guò)了80%。
“我們現(xiàn)在談駕駛智能化比較多、比較熱，我看已經(jīng)快成紅海了，但是充電智能化還是藍(lán)海一片。”中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高，在論壇上提出了充電智能化的轉(zhuǎn)型路徑。他認(rèn)為，充電智能化將會(huì)引發(fā)能源革命。
然而就目前來(lái)看，火力發(fā)電依舊是中國(guó)電力的主要來(lái)源。如何讓新能源汽車成為真正的清潔能源出行方式，清潔能源企業(yè)協(xié)鑫集團(tuán)控股有限公司副總裁柳崇禧，在論壇中提出太陽(yáng)能光伏發(fā)電，為電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)真正意義上的清潔能源提供了另一種可能。
“我國(guó)走在世界前列的產(chǎn)業(yè)不多，但是光伏發(fā)電是其中之一。隨著電力體制改革政策、分布式能源交易政策的出臺(tái)，以及光伏發(fā)電、售電、退役電池儲(chǔ)能體系的構(gòu)建，新能源汽車‘光-儲(chǔ)-充一體化’的綠色充電新生態(tài)已經(jīng)具備條件了，它可以使新能源汽車真正使用上清潔能源。”柳崇禧表示。
三條技術(shù)路線長(zhǎng)期互補(bǔ)？
在我國(guó)，充電和換電兩種模式已經(jīng)經(jīng)歷了將近20年五代技術(shù)的發(fā)展，而隨著電動(dòng)車逐漸成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，關(guān)于電動(dòng)車的充電模式慢充、快換、快充這三條技術(shù)路徑的爭(zhēng)論也自2012年以來(lái)開(kāi)始日益激烈。
事實(shí)上，換電模式在我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了大規(guī)模的推廣應(yīng)用。“經(jīng)過(guò)北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)之后，換電模式得到快速推廣，比如北京基本確定將7萬(wàn)輛出租車換為電動(dòng)，而且全部為可更換式電池。”21日，中國(guó)工程院院士孫逢春表示。
與此同時(shí)，快充模式也正在向電動(dòng)車領(lǐng)域快速進(jìn)軍。ABB集團(tuán)中國(guó)首席技術(shù)官劉前進(jìn)，在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)稱，ABB集團(tuán)目前已經(jīng)在全球分布6000多套快充試點(diǎn)，在歐洲的荷蘭、愛(ài)沙尼亞等地都實(shí)現(xiàn)了充電電網(wǎng)布局。未來(lái)一到兩年內(nèi)，就能夠看到滿足15分鐘300公里的電動(dòng)車出現(xiàn)。
“我個(gè)人認(rèn)為，慢充、換電、快充這三條技術(shù)路線將長(zhǎng)期互補(bǔ)、并存，在它們各自的市場(chǎng)適用范圍內(nèi)或用戶適用范圍內(nèi)長(zhǎng)期存在下去。”孫逢春向記者表示。
不過(guò)，除此之外，最近剛剛興起的智能電網(wǎng)儲(chǔ)能快充，開(kāi)始為充電模式的創(chuàng)新開(kāi)辟了又一條渠道。
智能汽車電網(wǎng)的原理其實(shí)就是削峰填谷。根據(jù)不同用戶的用電規(guī)律，合理地、有計(jì)劃地安排和組織各類用戶的用電時(shí)間。以降低負(fù)荷高峰，填補(bǔ)負(fù)荷低谷。減小電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，使發(fā)電、用電趨于平衡。
在國(guó)家電網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司董事長(zhǎng)江冰看來(lái)，電動(dòng)汽車的充電是間歇的、靈活可控的，這與新能源、分布式能源天然匹配。因此在未來(lái)的能源系統(tǒng)中，電動(dòng)汽車可能成為一個(gè)重要的基本單元。
統(tǒng)計(jì)顯示，大多數(shù)私家車的總行駛里程不會(huì)超過(guò)十萬(wàn)公里，綜合考慮到各種因素，私家車全生命周期的充電次數(shù)平均不會(huì)超過(guò)500次，但目前的車載動(dòng)力電池充放已經(jīng)能夠達(dá)到2000次，寧德時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)充放5000次的電池。
此外，據(jù)江冰介紹，中國(guó)乘用車的使用率只有5%。“如果這輛車是電動(dòng)車，再與充電樁結(jié)合起來(lái)，這輛車每天既有大量富余的充電容量，又有大量富余的充電時(shí)間。到2030年，如果電動(dòng)汽車保有量達(dá)到1億輛，那么車載電池的功率會(huì)達(dá)到10億千瓦，相當(dāng)于50個(gè)三峽發(fā)電站。”
那么，未來(lái)由電動(dòng)車和淘汰電池組成的系統(tǒng)，功率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越電網(wǎng)所有連接電源的發(fā)電功率。
而車載動(dòng)力電池構(gòu)成的體系則會(huì)像一塊巨大的海綿，吸收所有的多余電量。“我們現(xiàn)在做的工作，就是通過(guò)智能的車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和能源互聯(lián)網(wǎng)，讓這個(gè)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車在正確的時(shí)間、正確的地點(diǎn)，正確地充放、正確地使用電量。”江冰表示。
對(duì)于電網(wǎng)而言，使用智能電網(wǎng)儲(chǔ)能快充的電動(dòng)汽車，不但能夠帶來(lái)環(huán)境的改善，而且能夠給其運(yùn)行效率帶來(lái)極大的改觀，能讓發(fā)電成本進(jìn)一步降低。
不過(guò)劉前進(jìn)認(rèn)為，汽車電網(wǎng)的概念需要電動(dòng)汽車的使用達(dá)到一定規(guī)模，同時(shí)在基礎(chǔ)設(shè)施上有更好的配套之后，才能夠真正落地實(shí)施。“現(xiàn)在的充電樁是單向的，但我覺(jué)得3到5年之后，這個(gè)話題一定能夠真正地提上來(lái)。”
光伏發(fā)電實(shí)現(xiàn)清潔能源
新能源汽車已經(jīng)是未來(lái)的大勢(shì)所趨，使用過(guò)程零排放成為一致的共識(shí)，不過(guò)電動(dòng)汽車是否等同于清潔能源，目前在中國(guó)還存有疑問(wèn)。
中國(guó)目前主要還是靠煤發(fā)電，電動(dòng)汽車產(chǎn)品本身的生產(chǎn)過(guò)程也存在排放，以A級(jí)乘用車為例，根據(jù)中國(guó)目前發(fā)電及煉油狀況的數(shù)據(jù)，電動(dòng)汽車的二氧化碳排放依然存在，約為汽油汽車的二分之一。
為此，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟技術(shù)委員會(huì)主任王秉剛，在2018中國(guó)電動(dòng)車百人會(huì)論壇上，提出了在行業(yè)內(nèi)建立全生命周期分析的概念。“我們將通過(guò)建立由能源、電力、材料、汽車等行業(yè)廣泛參與的工作組，編制評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)，隨后對(duì)大量權(quán)威數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并將計(jì)算所得的碳排放因子進(jìn)行評(píng)審和發(fā)布。”
與此同時(shí)，我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)近年來(lái)也處于高速發(fā)展當(dāng)中。過(guò)去10年，我國(guó)在西北地區(qū)建設(shè)了眾多大型的光伏發(fā)電站，占據(jù)了70%的全球太陽(yáng)能光伏生產(chǎn)市場(chǎng)。光伏發(fā)電正在為電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)真正意義上的清潔能源提供另一種可能。
“我們對(duì)新能源汽車的理解是一種移動(dòng)的、分布式的能源儲(chǔ)能設(shè)施和消費(fèi)單元。我們把電動(dòng)汽車當(dāng)成一個(gè)移動(dòng)的電源和設(shè)施來(lái)考慮，它是能源互聯(lián)網(wǎng)的五大支柱產(chǎn)業(yè)之一。”柳崇禧向記者表示。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2017年末，我國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到137GW，其中大型電站裝機(jī)容量105GW，分布式光伏電站裝機(jī)容量31GW。按一輛車一天跑100公里，耗15度電來(lái)計(jì)算，分布式光伏電站就可以支撐580多萬(wàn)輛車充電，大型電站和分布式相加可以支撐2000多萬(wàn)輛電動(dòng)汽車。
“‘光-儲(chǔ)-充一體化’的綠色充電新生態(tài)將會(huì)出現(xiàn)，我們認(rèn)為完全可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，分布式光伏電站完全可以支撐新能源汽車使用清潔能源的需求。”柳崇禧最后表示。