中國儲能網(wǎng)訊：3月17日，比亞迪發(fā)布“兆瓦閃充”技術，實現(xiàn)以5分鐘閃充續(xù)航400公里的突破，“油電同速”的補能速度引發(fā)熱議。同日，蔚來與寧德時代簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建全系乘用車換電網(wǎng)絡。新能源汽車行業(yè)正迎來補能革命，補能技術突破的背后，能源供應系統(tǒng)、基礎設施、標準等都面臨巨大挑戰(zhàn)。
◆“兆瓦閃充”背后的電網(wǎng)挑戰(zhàn)
眾所周知，電網(wǎng)需要供需平衡。根據(jù)比亞迪的新技術，單車兆瓦充電功率約相當于166個家庭同時用電，若多輛新能源汽車同時充電，瞬時負荷暴增將沖擊電網(wǎng)平衡。沖擊電網(wǎng)平衡的一個極端后果就是區(qū)域電網(wǎng)崩潰，大面積停電。
即使可以通過智能電網(wǎng)等控制手段應對瞬時負荷沖擊，從用能負荷角度做一個極端假設：如果400萬輛新能源汽車同時使用“兆瓦閃充”技術充電，則整個電力系統(tǒng)瞬時負荷需求增加40億千瓦，是我國2024年夏季電力最大負荷的2.6倍，超過供電能力。
除此之外，也要考慮配套設施的適配性與安全性。使用“兆瓦閃充”技術充電過程中，1000A大電流通過線纜時會產(chǎn)生大量熱量，因此，線纜需選用更耐熱和安全的材料。
針對“兆瓦閃充”對電網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)，比亞迪給出的解決方案是將規(guī)劃建設4000多座“光儲充一體化”閃充站，通過儲能平衡電網(wǎng)負荷，緩解對電網(wǎng)的瞬時沖擊。該方式并非不可行，但考慮到建設儲能電站的經(jīng)濟成本，突破低成本高安全的儲能技術將成為當務之急。
◆換電仍面臨推廣問題
另一知名車企蔚來給出的補能方案是換電。蔚來第四代換電站的換電速度已縮短至“2分半內(nèi)”，進入“2分鐘時代”。換電模式的優(yōu)勢不止快速補能。例如，換電站自身可以看做一個儲能系統(tǒng)，能夠參與容量分配，具有削峰填谷的能力，并且具備除單一換電功能外的“可充可換可升級”體系優(yōu)勢。然而，實際上，自蔚來2018年建立第一家換電站以來，目前仍面臨推廣普及難題。
其中一個重要原因是行業(yè)標準不統(tǒng)一、換電方案不兼容。盡管電池研發(fā)與制造技術不斷優(yōu)化提高，“四不同”問題仍然存在——不同車企、不同品牌、不同車型、不同代際的電池尺寸相差甚遠。此外，換電接口和通訊協(xié)議的標準建設尚不完善也是當前換電模式的一個痛點，即使行業(yè)已有GB/T20234系列電動汽車充電接口及通信協(xié)議標準，但這些標準也僅是推薦標準，部分車企并沒有遵循。
換電站具有重資產(chǎn)、高投入、長周期的性質(zhì)。據(jù)中信證券測算，單個換電站的投資成本約為491萬元。從營運情況來看，以蔚來為例，每個換電站需日均服務60單才能維持不虧損。而實際上，據(jù)調(diào)研結(jié)果，部分一線城市的換電站日均僅有10—20單。這種無法盈利的投入產(chǎn)出比使得換電站目前還難以實現(xiàn)高覆蓋率，規(guī)模效應無從發(fā)揮。同時，高昂的電池成本投入使其難以跟上新型電池更新?lián)Q代的速度。
安全也是外界對換電關心的議題。換電模式下，電池包經(jīng)過頻繁拆卸，以及換電溫度與周圍環(huán)境的影響，可能引起安全問題，而換電安全事故的責任劃分缺乏明確法律依據(jù)。從消費者角度看，部分消費者更希望獲得整車所有權(quán)，對換電后電池的健康程度和安全性存疑。
◆多元化補能格局待形成
可以預見，換電和閃充即將迎來機遇與挑戰(zhàn)并存的新階段。
在這場換電與閃充的競爭中，高成本是雙方都需要破解的難題。單座蔚來四代換電站的建設成本仍近150萬元，比亞迪配套光儲充一體閃充站建設成本雖沒有公開數(shù)據(jù)，據(jù)估算也要百萬元以上。加之蔚來高額電池投入與比亞迪儲能系統(tǒng)成本壓力，雙方亟需通過技術創(chuàng)新與運營優(yōu)化實現(xiàn)降本增效。
從商業(yè)角度來說，閃充更符合當前車企的銷售模式，即整車與電池一體化銷售，部分消費者也更傾向于擁有汽車的完整所有權(quán)。而換電則在某種程度上意味著“車電分離”的商業(yè)模式，新能源汽車成本中占比較高的電池費用將由車企或者換電站承擔。當前公眾的顧慮主要來源于對換電電池安全性的考量，隨著電池智能化監(jiān)測技術的成熟和安全管理法規(guī)的完善，這一問題有望改善。
當前，換電與閃充的下游應用已初步呈現(xiàn)場景分化。換電在出租車、網(wǎng)約車、長途貨運等高頻商用領域已得到一定應用。閃充則一方面為無法安裝家充的用戶提供支持，另一方面覆蓋長途出行及臨時補能需求。
在補能革命中，閃充、換電以及其他補能方式百花齊放，形成互為補充的多元化補能格局，才能更好地支撐新能源汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展。
（李梓彤系中國科學院大連化學物理研究所低碳戰(zhàn)略研究中心助理工程師；羅丹系中國科學院大連化學物理研究所動力電池與系統(tǒng)研究部研究員；李婉君系中國科學院大連化學物理研究所低碳戰(zhàn)略研究中心副主任、研究員）
