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面對充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)區(qū)域不平衡、特殊條件下的電力緊張等問題，中國新能源汽車無疑需要更多前瞻性布局。其中，通過V2G車網(wǎng)互動(dòng)充電樁或換電站，將電動(dòng)汽車從交通工具變?yōu)?ldquo;充電寶”向電網(wǎng)反向送電，可以在面對“限電”挑戰(zhàn)時(shí)發(fā)揮更多儲能價(jià)值。
今年夏季屢創(chuàng)紀(jì)錄的極端高溫，給人們的生活帶來了不少麻煩。其中，一些地方的新能源汽車因短期“限電”而陷入補(bǔ)能困境。
“當(dāng)時(shí)小區(qū)物業(yè)要求只有購買車位，才能安裝私人充電樁。我平時(shí)就靠公共充電樁充電，這次‘限電’讓不少公共充電樁按下暫停鍵，找地方充電著實(shí)費(fèi)了一番功夫。”重慶新能源車主覃英感慨說。
不久前，交通運(yùn)輸部、國家能源局、國家電網(wǎng)有限公司、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司印發(fā)《加快推進(jìn)公路沿線充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案》。方案要求，加強(qiáng)高速公路服務(wù)區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，重大節(jié)假日期間預(yù)測流量較大的服務(wù)區(qū)要提前做好應(yīng)急預(yù)案，適當(dāng)投放移動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施，滿足高峰時(shí)段充電需求。
事實(shí)上，隨著我國新能源汽車尤其是純電動(dòng)汽車保有量的迅速攀升，充換電基礎(chǔ)設(shè)施的重要性愈發(fā)凸顯。同時(shí)，在換電、800V高壓快充等多條技術(shù)路線齊頭并進(jìn)的背景下，新能源汽車的多元補(bǔ)能服務(wù)能否實(shí)現(xiàn)“車與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)互動(dòng)”？在面對“限電”挑戰(zhàn)時(shí)能否發(fā)揮更多儲能價(jià)值？將是值得關(guān)注的新考題。
應(yīng)對缺電挑戰(zhàn)，換電站能否變身“虛擬電廠”
近年來，隨著我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量、光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量突破3億千瓦大關(guān)，打通儲能環(huán)節(jié)愈發(fā)緊迫。正在加速普及中的新能源汽車有望成為新型電力系統(tǒng)的一部分。
通過新型車網(wǎng)互動(dòng)充電樁或換電站，將電動(dòng)汽車從交通工具變?yōu)?ldquo;充電寶”向電網(wǎng)反向送電，賺取峰谷電價(jià)差，并在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)支撐緊急狀態(tài)下的用電需求。這種模式被形容為“虛擬電廠”。
“作為電動(dòng)汽車企業(yè)，蔚來在廣泛開展充換電網(wǎng)絡(luò)布局的同時(shí)，積極加強(qiáng)車與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)互動(dòng)，參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，將換電站建設(shè)成為儲能節(jié)點(diǎn)，并充分發(fā)揮電動(dòng)汽車電池儲能價(jià)值，助力節(jié)能減排。”蔚來能源高級副總裁沈斐告訴記者，基于用戶加電大數(shù)據(jù)，蔚來“能源云”可以高效組織用戶進(jìn)行電網(wǎng)互動(dòng)，從而削峰填谷，促進(jìn)清潔能源消納。
在他看來，充換電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)為更多人提供了渠道，讓新能源汽車可以參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。例如，通過利用價(jià)格變化等手段，可以引導(dǎo)用戶在電網(wǎng)指定的時(shí)間錯(cuò)峰充電，充分發(fā)揮新能源汽車動(dòng)力電池的儲能價(jià)值，幫助城市電網(wǎng)削峰填谷。
據(jù)介紹，今年8月，在供電公司統(tǒng)一調(diào)度控制下，位于安徽合肥的15座蔚來換電站集體參與了全市“虛擬電廠”的電網(wǎng)調(diào)峰。在不影響用戶正常換電使用的基礎(chǔ)上，這些換電站5天內(nèi)累計(jì)調(diào)整電力負(fù)荷8兆瓦時(shí)，相當(dāng)于為3000余戶普通居民家庭“省出”了實(shí)時(shí)用電量。
沈斐告訴記者，通過“低充高放”等方式，作為儲能節(jié)點(diǎn)的蔚來換電站可以成為“虛擬電廠”，更深入地進(jìn)行電網(wǎng)互動(dòng)。這種“虛擬電廠”能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)，還可以向電網(wǎng)放電。當(dāng)電網(wǎng)富裕時(shí)，用戶可以多充電；而當(dāng)電網(wǎng)不足時(shí)，用戶可以在蔚來換電站對車輛儲存電能進(jìn)行放電。目前，蔚來正在進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)測試。
浙江大學(xué)國際聯(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、研究員盤和林認(rèn)為，一方面，用好換電站內(nèi)的電池，可以幫助城市電網(wǎng)削峰填谷，有效應(yīng)對夏季、冬季的用電高峰；另一方面，它也為解決風(fēng)電、光伏發(fā)電“靠天吃飯”的問題提供了新思路，讓打造分布式能源網(wǎng)絡(luò)成為可能。
事實(shí)上，盯上“虛擬電廠”這一技術(shù)手段的新能源車企并不在少數(shù)。
自從2006年創(chuàng)立屋頂光伏公司SolarCity，2015年推出家用儲能產(chǎn)品PowerWall后，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克一直對“虛擬電廠”情有獨(dú)鐘。
今年7月，特斯拉在加利福尼亞州推出了一項(xiàng)虛擬電廠試點(diǎn)計(jì)劃。該計(jì)劃邀請2.5萬戶安裝有屋頂光伏、電池體系的家庭，組建了一個(gè)虛擬電廠和局部能源網(wǎng)絡(luò)。
通過屋頂?shù)墓夥l(fā)電板和家中的“大號充電寶”PowerWall，這些用戶可以將自家用不完的電傳給電網(wǎng)，每賣出一度電大約能掙兩美元。
“如果每位新能源車用戶都能成為儲能的一環(huán)，那么虛擬電廠將發(fā)揮更大作用。”資深汽車媒體人、汽車行業(yè)分析人士楊小林直言，車企建立儲能網(wǎng)絡(luò)或“虛擬電廠”必須從實(shí)際環(huán)境出發(fā)。
楊小林提醒說，例如在國內(nèi)絕大部分城市，新能源車用戶的居住環(huán)境不支持安裝巨大的太陽能發(fā)電設(shè)施或“充電墻”。
他認(rèn)為，國內(nèi)的電儲能整體還處于起步階段，要想持續(xù)調(diào)動(dòng)用戶參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的積極性，既需要推廣蔚來換電站這樣的基礎(chǔ)設(shè)施，也需要加強(qiáng)政策法規(guī)引導(dǎo)。
800V快充站呼之欲出，電網(wǎng)升級還需未雨綢繆
覃英告訴記者，由于部分公共充電樁長期無人維護(hù)，自己多次遇到充電樁損壞、無法使用的情況。在他看來，這不僅造成了資源浪費(fèi)，也讓消費(fèi)者購置新能源汽車存在一筆較大的“隱形成本”。
事實(shí)上，從新能源汽車剛剛起步，到現(xiàn)在市場滲透率已超過20%，解決用戶“充電難”和里程焦慮，始終是擺在車企和充換電站運(yùn)營商面前的首要問題。
當(dāng)前充換電行業(yè)的主流商業(yè)模式主要有以星星充電、特來電為代表的運(yùn)營商主導(dǎo)模式，以蔚來、阿維塔、特斯拉為代表的車企主導(dǎo)模式，以及以能鏈、云快充為代表的第三方充電服務(wù)平臺主導(dǎo)模式。而在技術(shù)路線上，快充、換電兩派的聲量最大。
“蔚來龐大的換電網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了便利。”在沈斐看來，通過蔚來的換電模式、車電分離和電池升級，越來越多的用戶能持續(xù)享受電池技術(shù)進(jìn)步帶來的紅利，并徹底告別了電池容量落伍、衰減帶來的電動(dòng)汽車保值率焦慮。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至9月12日，蔚來在全國布局換電站1106座，其中高速公路換電站293座，累計(jì)為用戶提供了超過1000萬次換電服務(wù)。此外，蔚來還建設(shè)了1883座超充站、10859根超充樁，并接入超過57萬根第三方充電樁。沈斐表示，經(jīng)過4年時(shí)間，蔚來構(gòu)建了“車電分離”模式下全球規(guī)模最大的電池運(yùn)營生態(tài)。
而在快充路線上，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，廣汽、小鵬、理想等車企先后發(fā)布了800V快充技術(shù)。目前，行業(yè)主流采用的是400V高壓平臺。在理想狀態(tài)下，800V高壓平臺下的充電時(shí)間，相比400V架構(gòu)可節(jié)約一半的時(shí)間，補(bǔ)能效率能夠翻倍提升。
值得注意的是，今年6月，寧德時(shí)代發(fā)布第三代CTP——麒麟電池，稱可實(shí)現(xiàn)“整車1000公里續(xù)航”和“10分鐘快充至80%”。覃英表示，如果10分鐘能充電200-400公里，充電體驗(yàn)就和傳統(tǒng)燃油車加油差不多，“開純電動(dòng)車跑長途也不會再心驚膽戰(zhàn)了”。
有分析人士表示，當(dāng)新能源汽車輕松實(shí)現(xiàn)整車1000公里續(xù)航，用戶跨城市使用的場景將被更多地解鎖，而為了兌現(xiàn)“10分鐘快充”這一重大賣點(diǎn)，相關(guān)企業(yè)必將加快布局快充技術(shù)。
不過，也有業(yè)內(nèi)專家提醒說，一旦高性能電池、快充技術(shù)得以量產(chǎn)，還需要相應(yīng)的充電設(shè)施和供電基礎(chǔ)與之配套。
有電力工程師算過一筆賬，如果要在8分鐘內(nèi)充滿一塊150Kwh的電池，充電功率要達(dá)到1125kw。如果按照400V電池組計(jì)算，充電電流就得超過2800安培，這幾乎相當(dāng)于一個(gè)小區(qū)的用電量。考慮到熱功率、變壓器等問題，快充樁可能涉及龐大的電網(wǎng)改造工程。
新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨(dú)立研究者曹廣平認(rèn)為，考慮到建設(shè)換電站需要備用電池，而動(dòng)力電池價(jià)格仍然較高，推廣換電模式需要算好經(jīng)濟(jì)賬。同樣的道理，由于涉及到改造電網(wǎng)等工程，快充樁也不可能“遍地開花”，而是要以合理的比例進(jìn)行推廣。
在他看來，考慮到國內(nèi)新能源汽車市場迅猛發(fā)展，各種不同的補(bǔ)能方式可以并存，“多元化補(bǔ)能路線不僅是消除新能源車主補(bǔ)能焦慮的要求，也將有利于促進(jìn)車網(wǎng)能量互動(dòng)，共同應(yīng)對新能源變革的挑戰(zhàn)”。
“大家都很關(guān)心電池技術(shù)的創(chuàng)新，800V快充的概念現(xiàn)在十分新潮，但相關(guān)企業(yè)應(yīng)該未雨綢繆，攜手為快充樁的安全使用打下基礎(chǔ)，而不是拿遠(yuǎn)沒達(dá)到量產(chǎn)階段的技術(shù)當(dāng)噱頭，誤導(dǎo)了消費(fèi)者。”楊小林直言，對于絕大部分用戶來說，家用充電樁已經(jīng)能夠基本滿足日常需求，但充電樁進(jìn)小區(qū)難、充電車位經(jīng)常被占等問題仍然客觀存在。
近10年來，前瞻性的政策讓中國新能源汽車走在了世界前列。而面對充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)區(qū)域不平衡、特殊條件下的電力緊張等問題，在下一個(gè)“酷暑”，中國新能源汽車無疑需要更多前瞻性布局。
原標(biāo)題：用電緊張時(shí) 電動(dòng)汽車能當(dāng)充電寶嗎
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