進(jìn)入“三伏天”，不僅全國(guó)各地將迎來(lái)盛夏的高溫?zé)崂?，也?duì)新能源汽車安全、電網(wǎng)負(fù)荷提出了更高要求。
一方面，截至今年6月底，全國(guó)新能源汽車保有量已達(dá)到1001萬(wàn)輛，占汽車總量的3.23%，其中純電動(dòng)汽車保有量為810.4萬(wàn)輛，占新能源汽車總量的80.93%；另一方面，隨著“碳達(dá)峰，碳中和”工作的有序推進(jìn)，風(fēng)電光伏增長(zhǎng)迅猛，新型電力系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)加速，這進(jìn)一步拉高了儲(chǔ)能設(shè)施，尤其是儲(chǔ)能電站的“胃口”。
記者注意到，電儲(chǔ)能市場(chǎng)巨大的市場(chǎng)空間，引來(lái)了寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、蔚來(lái)、特斯拉、比亞迪等電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的公司爭(zhēng)相布局。
近日，國(guó)家能源局發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》提出，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池；選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。
“根據(jù)這些年中國(guó)新能源汽車的發(fā)展軌跡，不難推算出，動(dòng)力電池集中退役的大潮離我們并不遙遠(yuǎn)。”正如公眾環(huán)境研究中心主任馬軍所提醒的那樣，針對(duì)上述文件的要求，相關(guān)車企和電池企業(yè)應(yīng)該未雨綢繆，早做打算，為退役的動(dòng)力電池提前找好去處，并緊緊抓住電儲(chǔ)能市場(chǎng)增長(zhǎng)、車網(wǎng)能量互動(dòng)的新機(jī)遇。
“靠天吃飯”的風(fēng)光電背后藏著萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)
在7月14日舉行的媒體吹風(fēng)會(huì)上，國(guó)家發(fā)改委相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，圍繞能源安全穩(wěn)定供應(yīng)，以及能源迎峰度夏保障，要加快推進(jìn)可再生能源發(fā)展，促進(jìn)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電“多發(fā)滿發(fā)、能用盡用”，大力推進(jìn)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)。目前第一批項(xiàng)目已開(kāi)工超過(guò)9500萬(wàn)千瓦。
事實(shí)上，我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量、光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量均已突破3億千瓦大關(guān)，連續(xù)多年位居全球首位。
不過(guò)，有著綠色低碳優(yōu)點(diǎn)的風(fēng)電、光伏發(fā)電卻要“靠天吃飯”，存在各時(shí)間段供需不平衡、區(qū)域不平衡的問(wèn)題，容易引起電網(wǎng)波動(dòng)，甚至導(dǎo)致停電事故。
因此，有分析認(rèn)為，要推廣風(fēng)電光伏可持續(xù)發(fā)展，核心問(wèn)題就是打通儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。目前常見(jiàn)的儲(chǔ)能方式有抽水蓄能、壓縮空氣等物理式儲(chǔ)能，以及使用電池的電化學(xué)儲(chǔ)能。
其中，隨著中國(guó)新能源汽車近年來(lái)加速普及，電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來(lái)越大，電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用范圍和場(chǎng)景也不斷擴(kuò)大。更重要的是，電儲(chǔ)能項(xiàng)目還能與軌道交通、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。
此前，不少車企和電池廠商表示，希望退役的動(dòng)力電池可以用于電儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，從而形成產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。但全球多次發(fā)生的爆炸和火災(zāi)事故，讓鋰電池儲(chǔ)能安全亮起“紅燈”，為整個(gè)行業(yè)敲響了警鐘。
“該文件可能會(huì)影響接下來(lái)新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)的研發(fā)方向。”馬軍告訴記者，提升電化學(xué)儲(chǔ)能電站的安全性，防止出現(xiàn)火災(zāi)事故，可能是上述《征求意見(jiàn)稿》提出詳細(xì)要求的出發(fā)點(diǎn)。
他表示，這份《征求意見(jiàn)稿》并未完全禁止梯次利用動(dòng)力電池做電儲(chǔ)能，因此相關(guān)企業(yè)要想盡一切辦法，確保安全、高效地梯次利用退役動(dòng)力電池。同時(shí)，在一些規(guī)模較小的小型儲(chǔ)能電站，從新能源汽車上退役下來(lái)的電池也能當(dāng)好“配角”。
有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)到324GWh，同比增長(zhǎng)106%，其中儲(chǔ)能型鋰電產(chǎn)量分別為32GWh，同比增長(zhǎng)146%。
浙江大學(xué)國(guó)際聯(lián)合商學(xué)院數(shù)字經(jīng)濟(jì)與金融創(chuàng)新研究中心聯(lián)席主任、研究員盤和林直言，將退役的動(dòng)力電池回收用在儲(chǔ)能電站確實(shí)可以降低成本，但選擇電儲(chǔ)能技術(shù)路線時(shí)，應(yīng)該以安全作為最高標(biāo)準(zhǔn)。
“近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車銷量猛增，為完善新型電力系統(tǒng)、平衡電網(wǎng)供需關(guān)系帶來(lái)了新課題。”盤和林分析稱，電動(dòng)汽車也可以被視為一種特殊的儲(chǔ)能終端，成為電儲(chǔ)能的有益補(bǔ)充，把車變成電網(wǎng)的“充電寶”。
“比方說(shuō)，用戶可以在夜間用電低谷時(shí)給電動(dòng)汽車充電；而在用電高峰時(shí)，讓電動(dòng)汽車給電網(wǎng)放電。而在偏遠(yuǎn)地區(qū)，電動(dòng)汽車還能與光伏發(fā)電、風(fēng)電和儲(chǔ)能電站有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)小型能源網(wǎng)絡(luò)。”他舉例說(shuō)。
東吳證券分析稱，在“碳達(dá)峰、碳中和”的背景下，儲(chǔ)能市場(chǎng)的增長(zhǎng)確定性較高，預(yù)計(jì)2025年新增儲(chǔ)能需求將達(dá)到163GW/511GWh，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間超過(guò)6000億，長(zhǎng)期來(lái)看有望達(dá)到萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。
如何邁過(guò)成本、安全兩大關(guān)卡
“我國(guó)的風(fēng)電、光伏技術(shù)已經(jīng)比較成熟，核心問(wèn)題在于儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。”在中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高看來(lái)，目前電化學(xué)儲(chǔ)能還有兩大痛點(diǎn)：一是成本仍然較高；二是電池起火事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)電儲(chǔ)能安全必須嚴(yán)陣以待。
記者了解到，目前光伏發(fā)電成本大多已下降至0.15元-0.35元/千瓦時(shí)，但電化學(xué)儲(chǔ)能每度電成本卻超過(guò)0.5元，造成“儲(chǔ)能比發(fā)電貴”的局面，影響了可再生能源的經(jīng)濟(jì)效益，也不利于加快推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。
更重要的是，隨著各地大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)的有序推進(jìn)，電儲(chǔ)能項(xiàng)目的安全性得到了更多關(guān)注。
記者注意到，在《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》中，“安全”二字被多次提及。同時(shí)，考慮電化學(xué)儲(chǔ)能電站快速增長(zhǎng)及幾起嚴(yán)重的火災(zāi)教訓(xùn)，該文件特別增加了“防止電化學(xué)儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故”一節(jié)。針對(duì)鋰離子電池設(shè)備間如何設(shè)置位置、電池容量、防爆型通風(fēng)系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等安全細(xì)節(jié)，該文件均作出了詳細(xì)規(guī)定。
根據(jù)此前國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》規(guī)劃，到2025年，我國(guó)要實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變；到2030年，要實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。
有預(yù)測(cè)稱，我國(guó)電池產(chǎn)能規(guī)模在2025年可能達(dá)到30億千瓦時(shí)，其中百分之七八十會(huì)用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，而電儲(chǔ)能大約只需要3億千瓦時(shí)。同時(shí)，電池的成本還會(huì)不斷下降，使用壽命也會(huì)不斷提升。這意味著，單次電儲(chǔ)能成本還有極大的降低空間。
有分析人士表示，考慮到集中式儲(chǔ)能電站的電池規(guī)模較大，一般都在1萬(wàn)度電以上，必須要有更好的技術(shù)水平、更完善的技術(shù)體系來(lái)保障儲(chǔ)能安全。
新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨(dú)立研究者曹廣平認(rèn)為，目前市面上大多數(shù)新能源汽車的動(dòng)力電池還不能完全滿足用戶的需求，談?wù)?ldquo;新能源汽車與電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)”為時(shí)尚早。
“例如在寒冷環(huán)境下續(xù)航里程衰減、出行高峰期充電樁一樁難求等痛點(diǎn)，還沒(méi)有徹底解決，因此要把新能源汽車升級(jí)成為儲(chǔ)能終端，首先還需要繼續(xù)大幅度提高動(dòng)力電池的技術(shù)水平。”他總結(jié)說(shuō)。
各方聯(lián)動(dòng)，照亮“車網(wǎng)互動(dòng)”的光明前途
無(wú)論是席卷全球的汽車電動(dòng)化大潮，還是在推動(dòng)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)背景下的新能源革命，都必須正視新能源汽車的顛覆性效果。
“現(xiàn)在新能源汽車對(duì)電網(wǎng)的影響還不太明顯，等到2025年-2030年，市場(chǎng)份額激增的新能源汽車就會(huì)對(duì)充換電設(shè)施產(chǎn)生更多需求，因而也會(huì)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷、電網(wǎng)管理提出更高要求。”馬軍告訴記者，短期內(nèi)要引導(dǎo)電動(dòng)汽車單向有序充電，長(zhǎng)期來(lái)看，則要發(fā)展智能化管理手段和能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新能源汽車與電網(wǎng)之間的能量互動(dòng)。
他介紹說(shuō)，現(xiàn)階段可通過(guò)調(diào)整峰谷分時(shí)電價(jià)，引導(dǎo)電動(dòng)汽車幫助電網(wǎng)消峰填谷。未來(lái)技術(shù)成熟后，還可以發(fā)展電動(dòng)汽車對(duì)車輛、對(duì)家庭備用電源、對(duì)樓宇，以及對(duì)局域電網(wǎng)的反向輸電。
有預(yù)測(cè)稱，到2030年，隨著新能源汽車尤其是純電動(dòng)汽車的保有量大幅上升、雙向輸電基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，電動(dòng)汽車在整個(gè)電儲(chǔ)能環(huán)節(jié)中的比重可能會(huì)超過(guò)儲(chǔ)能電站。
記者了解到，目前大部分新能源汽車未開(kāi)放對(duì)電網(wǎng)的反向輸電，大多數(shù)充電樁也無(wú)法讓電動(dòng)汽車將電能傳輸回電網(wǎng)，要想實(shí)現(xiàn)新能源汽車與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，還需要一系列的軟硬件升級(jí)。此外，行業(yè)缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，車網(wǎng)能量互動(dòng)究竟能為車主創(chuàng)造多大收益，也還是一個(gè)未知數(shù)。
“推動(dòng)車網(wǎng)能量互動(dòng)，離不開(kāi)用戶的配合。就像分時(shí)電價(jià)有效推動(dòng)了電網(wǎng)的削峰填谷，要促進(jìn)新能源汽車與電網(wǎng)的互動(dòng)，也需要具有針對(duì)性的政策法規(guī)和頂層設(shè)計(jì)。”資深汽車媒體人、汽車行業(yè)分析人士楊小林認(rèn)為，可以通過(guò)設(shè)立一些扶持政策，讓用戶嘗到“車網(wǎng)能量互動(dòng)”的甜頭，也讓車企、電池企業(yè)樂(lè)于參與其中。
2020年公布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》曾明確提出，推動(dòng)新能源汽車從單純交通工具向移動(dòng)智能終端、儲(chǔ)能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)能源、交通、信息通信基礎(chǔ)設(shè)施改造升級(jí)。同時(shí)，要促進(jìn)新能源汽車與可再生能源高效協(xié)同，鼓勵(lì)“分布式光伏發(fā)電-儲(chǔ)能系統(tǒng)-充放電”多功能綜合一體站建設(shè)，加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)的能量互動(dòng)。
楊小林認(rèn)為，電動(dòng)汽車作為儲(chǔ)能終端的優(yōu)勢(shì)是成本較低，不需要重復(fù)建設(shè)，同時(shí)安全性較高、總量大且分布較靈活。
他還強(qiáng)調(diào)說(shuō)，為退役的三元鋰電池找到發(fā)揮余熱的舞臺(tái)，相關(guān)企業(yè)需要進(jìn)行前瞻性布局。“誰(shuí)能做好安全回收、有序利用動(dòng)力電池，誰(shuí)能引導(dǎo)用戶融入車網(wǎng)互動(dòng)，誰(shuí)就能抓住新機(jī)遇。”
盡管《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》對(duì)電儲(chǔ)能安全作出了嚴(yán)格規(guī)定，但考慮到全國(guó)日益龐大的新能源汽車保有量，以及即將在“碳達(dá)峰、碳中和”征途中扮演重要角色的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目，人們有理由相信，這兩個(gè)行業(yè)的“雙向奔赴”還會(huì)加快步伐，也更具想象空間。
原標(biāo)題：電動(dòng)車化身“充電寶” 車網(wǎng)能量互動(dòng)未來(lái)可期
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