中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：今年年初，國(guó)家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見》提出，到2030年，新能源汽車力爭(zhēng)為電力系統(tǒng)提供千萬千瓦級(jí)的雙向靈活性調(diào)節(jié)能力。
本刊日前采訪了中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高，他表示，車網(wǎng)互動(dòng)（V2G）以及與之相關(guān)的光儲(chǔ)充換一體化和配電系統(tǒng)安全監(jiān)控等技術(shù)，將成為推動(dòng)充電設(shè)施智能化升級(jí)的重要支撐。未來，“分布式光伏+電池+新能源汽車+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”將形成光儲(chǔ)充放一體化的智慧能源系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)“車能路云”的融合。
“車網(wǎng)互動(dòng)”打造移動(dòng)儲(chǔ)能終端
1.《能源評(píng)論》：2023年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量分別為958.7萬輛和949.5萬輛，接近千萬輛大關(guān)，您如何看待行業(yè)的發(fā)展前景？
歐陽明高：近年來中國(guó)新能源汽車迅猛發(fā)展，2023年是一個(gè)具有里程碑意義的年份。新能源汽車市場(chǎng)滲透率已突破30%，今后每年銷量將保持1000萬輛左右，且行業(yè)發(fā)展從產(chǎn)量高速增長(zhǎng)階段進(jìn)入保有量快速增長(zhǎng)階段。這意味著，新能源汽車發(fā)展將從動(dòng)力電動(dòng)化階段進(jìn)入能源低碳化階段。2030年新能源汽車產(chǎn)銷量預(yù)計(jì)達(dá)到2000萬輛。2050年新能源汽車保有量預(yù)計(jì)達(dá)到3.5億輛,保守估計(jì)車載電池總?cè)萘窟_(dá)到240億千瓦時(shí),可能在短周期儲(chǔ)能方面發(fā)揮重要作用。
2.《能源評(píng)論》：如此快速發(fā)展的市場(chǎng)，會(huì)對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施帶來哪些影響？
歐陽明高：2023年，全國(guó)新能源汽車保有量達(dá)到2041萬輛，也帶來了充電便利性問題，以及充電負(fù)荷快速增長(zhǎng)、成本持續(xù)增加問題。傳統(tǒng)的充電方式將不可持續(xù)，解決這一問題需要統(tǒng)籌考慮新能源電力與新能源動(dòng)力的互動(dòng)與協(xié)同，建立廣義的智慧能源系統(tǒng)，通過車網(wǎng)互動(dòng)，結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將新能源汽車變成用能、儲(chǔ)能回饋能源終端。
3.《能源評(píng)論》：多個(gè)部門日前聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見》部署了6項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。您如何評(píng)價(jià)車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀和難點(diǎn)？
歐陽明高：推動(dòng)新能源汽車與智能電網(wǎng)的雙向能量互動(dòng)，具有重要的戰(zhàn)略意義，也是全球新能源汽車技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，需要為此制定長(zhǎng)期的工作計(jì)劃和戰(zhàn)略。《實(shí)施意見》提出了協(xié)同推進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)核心技術(shù)攻關(guān)、加快建立車網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系、優(yōu)化完善配套電價(jià)和市場(chǎng)機(jī)制、探索開展雙向充放電綜合示范、積極提升充換電設(shè)施互動(dòng)水平、系統(tǒng)強(qiáng)化電網(wǎng)企業(yè)支撐保障能力等6項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。
車網(wǎng)互動(dòng)具有推動(dòng)新能源發(fā)展的綠色效益，但利益主體非常多、協(xié)調(diào)難度很大，需要用戶、企業(yè)、地方政府共同參與構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。一旦車網(wǎng)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)突破，新能源汽車的市場(chǎng)格局會(huì)發(fā)生新的變化。從儲(chǔ)能的角度看，利用新能源汽車電池與電網(wǎng)雙向充放電的車網(wǎng)互動(dòng)式儲(chǔ)能提供了成本低、安全性高的電化學(xué)分布式儲(chǔ)能新途徑，能量和功率聚合潛力巨大。同時(shí)，車網(wǎng)互動(dòng)式智慧儲(chǔ)能也是與大容量可再生能源并網(wǎng)問題直接相關(guān)的需求側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)。
4.《能源評(píng)論》：《實(shí)施意見》明確提出了到2025年和2030年的具體目標(biāo)，您如何看待V2G技術(shù)的前景？
歐陽明高：V2G技術(shù)被認(rèn)為是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。經(jīng)清華大學(xué)新能源動(dòng)力系統(tǒng)課題組測(cè)算，基于V2G技術(shù)的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)具有成本低、規(guī)模大、安全性好的優(yōu)勢(shì)，有著廣闊的發(fā)展前景。
從能量的角度看，假如每輛新能源汽車平均儲(chǔ)電量達(dá)到65千瓦時(shí)，則3億余輛車的車載儲(chǔ)能容量超過200億千瓦時(shí)，與中國(guó)目前每天消費(fèi)總電量基本相當(dāng)。若進(jìn)一步結(jié)合出行需求計(jì)算，乘用車、重型卡車、物流車每日可靈活參與電網(wǎng)調(diào)度的平均電量為104億千瓦時(shí)。
從功率的角度看，乘用車停車補(bǔ)電采用15千瓦雙向充電樁，根據(jù)日出行概率分布，3億輛新能源汽車對(duì)電網(wǎng)功率支撐的能力達(dá)到29億～35億千瓦，約為當(dāng)年全國(guó)電網(wǎng)非化石能源裝機(jī)總量的一半。
從碳減排的角度看，在火電比例約束的情況下，到2050年，與無序充電場(chǎng)景相比，V2G場(chǎng)景可以減少27%的二氧化碳排放量，年均減碳量可達(dá)7億噸。
未來十年，新能源汽車智慧能源有望達(dá)到萬億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，其黃金組合是“分布式光伏+電池儲(chǔ)能+車網(wǎng)互動(dòng)+互聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”。到2030年，我國(guó)光伏裝機(jī)容量將超過10億千瓦，我國(guó)新能源汽車保有量將進(jìn)入1億輛時(shí)代，預(yù)計(jì)2035年左右，新能源汽車市場(chǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值將接近10萬億元。
“車能路云”亟待商業(yè)模式創(chuàng)新
5.《能源評(píng)論》：雖然車網(wǎng)互動(dòng)已經(jīng)有了一定的實(shí)踐與探索,但是從參與運(yùn)營(yíng)商數(shù)量、響應(yīng)量來看,尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，這是否表明產(chǎn)業(yè)生態(tài)的塑造同樣重要？
歐陽明高：是的。在新能源汽車發(fā)展初期，充電行業(yè)、汽車行業(yè)、能源電力行業(yè)的組合是松散的。因?yàn)樾履茉雌嚤Ｓ辛坎欢唷⒊潆姽β室膊淮?，不用?dān)心對(duì)電網(wǎng)有太大的沖擊?，F(xiàn)在，傳統(tǒng)方式已經(jīng)不適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新要求，未來的發(fā)展方向就是充電運(yùn)營(yíng)方、新能源汽車企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)從松散組合到緊密融合，合力打造“車能路云”的融合發(fā)展生態(tài)。
2023年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》，把車網(wǎng)互動(dòng)以及與之相關(guān)的光儲(chǔ)充換一體化和配電系統(tǒng)安全監(jiān)控等，作為加強(qiáng)創(chuàng)新引領(lǐng)的聚焦點(diǎn)和推動(dòng)充電設(shè)施智能化升級(jí)的戰(zhàn)略方向，部署重點(diǎn)推進(jìn)技術(shù)研發(fā)、設(shè)施建設(shè)、示范工程，并提出了完善峰谷電價(jià)政策和示范項(xiàng)目補(bǔ)貼政策等措施，這將極大推動(dòng)我國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
6.《能源評(píng)論》：應(yīng)如何挖掘車網(wǎng)互動(dòng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的商業(yè)價(jià)值？
歐陽明高：從應(yīng)用角度看，車網(wǎng)互動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景廣闊、接口靈活、聚合方便。場(chǎng)景包括建筑、園區(qū)、交通等。電網(wǎng)接口包括城市低壓配電網(wǎng)（居民區(qū)等）和中壓配電網(wǎng)（高速路等）。聚合方式方面，?？吭诰用駞^(qū)、商業(yè)樓宇的新能源汽車，以及光伏場(chǎng)站、充電樁（站）等都可聚合成虛擬電廠。
通過車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)，用戶可以獲取收益，甚至可以免費(fèi)充電。這一領(lǐng)域的市場(chǎng)空間潛力巨大，對(duì)于進(jìn)一步普及新能源汽車，甚至使之取代燃油車也是關(guān)鍵的一仗。面對(duì)可觀的商業(yè)價(jià)值，需要?jiǎng)?chuàng)新商業(yè)模式，需要進(jìn)行價(jià)值鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)鏈的整合與集成創(chuàng)新。
7.《能源評(píng)論》：提到場(chǎng)景，今年春節(jié)期間高速路充電情況也被各方重點(diǎn)關(guān)注，您認(rèn)為針對(duì)高速公路節(jié)假日應(yīng)用場(chǎng)景的解決方案是什么？
歐陽明高：鑒于高速公路場(chǎng)景充電的速度與燃油車還有差距，汽車企業(yè)目前都在積極發(fā)展超級(jí)快充，中電聯(lián)也發(fā)布了超級(jí)快充的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在新一代的電動(dòng)汽車底盤平臺(tái)電壓都是800伏，電池企業(yè)也在宣傳“充電10分鐘，續(xù)航800里”。這意味著，汽車企業(yè)、電池企業(yè)、充電標(biāo)準(zhǔn)都作了準(zhǔn)備。
現(xiàn)在超級(jí)快充的問題并不是充電機(jī)做不大，而是大規(guī)?？焖俪潆姇?huì)對(duì)電網(wǎng)造成巨大的沖擊。應(yīng)對(duì)舉措就是配備儲(chǔ)能。公路行業(yè)也在開展交通能源融合。中國(guó)公路學(xué)會(huì)為此成立了交通能源融合委員會(huì)，專門進(jìn)行高速公路的光伏建設(shè)。隨著公路光伏的啟動(dòng)，光儲(chǔ)充微網(wǎng)將會(huì)快速發(fā)展。
當(dāng)然，超級(jí)快充會(huì)給電池帶來安全和壽命方面的影響，這就需要充電運(yùn)營(yíng)方和電池企業(yè)、汽車企業(yè)以及電網(wǎng)企業(yè)密切合作，創(chuàng)新整合產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈、技術(shù)鏈，形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，打造共享的充電系統(tǒng)。
8.《能源評(píng)論》：您一直強(qiáng)調(diào)，電動(dòng)化最后的堡壘是重型卡車。2月20日，交通運(yùn)輸部發(fā)文稱，原則同意國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司在重卡換電站建設(shè)組網(wǎng)與運(yùn)營(yíng)示范等方面開展試點(diǎn)。您認(rèn)為這會(huì)帶來哪些商業(yè)模式創(chuàng)新？
歐陽明高：這是一個(gè)非常好的趨勢(shì)，預(yù)示著重卡換電正從封閉場(chǎng)景向聯(lián)網(wǎng)方式發(fā)展?，F(xiàn)在重卡的電動(dòng)化程度正在提高，采用了車電資產(chǎn)分離、電池租賃等新興商業(yè)模式。這些改變使得電動(dòng)卡車可以和柴油車進(jìn)行商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。電池資產(chǎn)擁有者集中管理電池儲(chǔ)能并獲得收益，既減輕了用戶的負(fù)擔(dān)，又降低了整車成本，還可以加速市場(chǎng)滲透。
卡車換電站是充換電行業(yè)的新藍(lán)海，長(zhǎng)途重卡需要大量的換電站，而且每一輛卡車電池包的電量很大，車載電池包衰減到一定程度，比如80%之后，可以考慮用于某些領(lǐng)域的儲(chǔ)能場(chǎng)景。所以，重卡換電、轎車快充和公路光伏將會(huì)形成一種融合互補(bǔ)的發(fā)展模式。
充換電行業(yè)將面臨車網(wǎng)互動(dòng)和超級(jí)充換電技術(shù)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)和巨大機(jī)遇。未來的智慧能源系統(tǒng)會(huì)變得非常復(fù)雜，技術(shù)門檻會(huì)很高。充電企業(yè)需要快速轉(zhuǎn)型，積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不斷整合資源促進(jìn)系統(tǒng)集成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“車能路云”的融合，才可能助力充換電行業(yè)發(fā)揮引領(lǐng)新能源發(fā)展的作用。
