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用电紧张时 电动汽车能当充电宝吗

来源:中国青年报2022-09-19 17:59

  面对充电基础设施建设区域不平衡、特殊条件下的电力紧张等问题,中国新能源汽车无疑需要更多前瞻性布局。其中,通过V2G车网互动充电桩或换电站,将电动汽车从交通工具变为“充电宝”向电网反向送电,可以在面对“限电”挑战时发挥更多储能价值。

  今年夏季屡创纪录的极端高温,给人们的生活带来了不少麻烦。其中,一些地方的新能源汽车因短期“限电”而陷入补能困境。

  “当时小区物业要求只有购买车位,才能安装私人充电桩。我平时就靠公共充电桩充电,这次‘限电’让不少公共充电桩按下暂停键,找地方充电着实费了一番功夫。”重庆新能源车主覃英感慨说。

  不久前,交通运输部、国家能源局、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司印发《加快推进公路沿线充电基础设施建设行动方案》。方案要求,加强高速公路服务区充电基础设施建设,重大节假日期间预测流量较大的服务区要提前做好应急预案,适当投放移动充电基础设施,满足高峰时段充电需求。

  事实上,随着我国新能源汽车尤其是纯电动汽车保有量的迅速攀升,充换电基础设施的重要性愈发凸显。同时,在换电、800V高压快充等多条技术路线齐头并进的背景下,新能源汽车的多元补能服务能否实现“车与电网的调节互动”?在面对“限电”挑战时能否发挥更多储能价值?将是值得关注的新考题。

  应对缺电挑战,换电站能否变身“虚拟电厂”

  近年来,随着我国风电并网装机容量、光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦大关,打通储能环节愈发紧迫。正在加速普及中的新能源汽车有望成为新型电力系统的一部分。

  通过新型车网互动充电桩或换电站,将电动汽车从交通工具变为“充电宝”向电网反向送电,赚取峰谷电价差,并在电网发生故障时支撑紧急状态下的用电需求。这种模式被形容为“虚拟电厂”。

  “作为电动汽车企业,蔚来在广泛开展充换电网络布局的同时,积极加强车与电网的调节互动,参与电网调节,将换电站建设成为储能节点,并充分发挥电动汽车电池储能价值,助力节能减排。”蔚来能源高级副总裁沈斐告诉记者,基于用户加电大数据,蔚来“能源云”可以高效组织用户进行电网互动,从而削峰填谷,促进清洁能源消纳。

  在他看来,充换电基础设施网络为更多人提供了渠道,让新能源汽车可以参与电网调节。例如,通过利用价格变化等手段,可以引导用户在电网指定的时间错峰充电,充分发挥新能源汽车动力电池的储能价值,帮助城市电网削峰填谷。

  据介绍,今年8月,在供电公司统一调度控制下,位于安徽合肥的15座蔚来换电站集体参与了全市“虚拟电厂”的电网调峰。在不影响用户正常换电使用的基础上,这些换电站5天内累计调整电力负荷8兆瓦时,相当于为3000余户普通居民家庭“省出”了实时用电量。

  沈斐告诉记者,通过“低充高放”等方式,作为储能节点的蔚来换电站可以成为“虚拟电厂”,更深入地进行电网互动。这种“虚拟电厂”能够为电网提供调频辅助服务,还可以向电网放电。当电网富裕时,用户可以多充电;而当电网不足时,用户可以在蔚来换电站对车辆储存电能进行放电。目前,蔚来正在进行相关的技术测试。

  浙江大学国际联合商学院数字经济与金融创新研究中心联席主任、研究员盘和林认为,一方面,用好换电站内的电池,可以帮助城市电网削峰填谷,有效应对夏季、冬季的用电高峰;另一方面,它也为解决风电、光伏发电“靠天吃饭”的问题提供了新思路,让打造分布式能源网络成为可能。

  事实上,盯上“虚拟电厂”这一技术手段的新能源车企并不在少数。

  自从2006年创立屋顶光伏公司SolarCity,2015年推出家用储能产品PowerWall后,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克一直对“虚拟电厂”情有独钟。

  今年7月,特斯拉在加利福尼亚州推出了一项虚拟电厂试点计划。该计划邀请2.5万户安装有屋顶光伏、电池体系的家庭,组建了一个虚拟电厂和局部能源网络。

  通过屋顶的光伏发电板和家中的“大号充电宝”PowerWall,这些用户可以将自家用不完的电传给电网,每卖出一度电大约能挣两美元。

  “如果每位新能源车用户都能成为储能的一环,那么虚拟电厂将发挥更大作用。”资深汽车媒体人、汽车行业分析人士杨小林直言,车企建立储能网络或“虚拟电厂”必须从实际环境出发。

  杨小林提醒说,例如在国内绝大部分城市,新能源车用户的居住环境不支持安装巨大的太阳能发电设施或“充电墙”。

  他认为,国内的电储能整体还处于起步阶段,要想持续调动用户参与电网调节的积极性,既需要推广蔚来换电站这样的基础设施,也需要加强政策法规引导。

  800V快充站呼之欲出,电网升级还需未雨绸缪

  覃英告诉记者,由于部分公共充电桩长期无人维护,自己多次遇到充电桩损坏、无法使用的情况。在他看来,这不仅造成了资源浪费,也让消费者购置新能源汽车存在一笔较大的“隐形成本”。

  事实上,从新能源汽车刚刚起步,到现在市场渗透率已超过20%,解决用户“充电难”和里程焦虑,始终是摆在车企和充换电站运营商面前的首要问题。

  当前充换电行业的主流商业模式主要有以星星充电、特来电为代表的运营商主导模式,以蔚来、阿维塔、特斯拉为代表的车企主导模式,以及以能链、云快充为代表的第三方充电服务平台主导模式。而在技术路线上,快充、换电两派的声量最大。

  “蔚来庞大的换电网络为用户提供了便利。”在沈斐看来,通过蔚来的换电模式、车电分离和电池升级,越来越多的用户能持续享受电池技术进步带来的红利,并彻底告别了电池容量落伍、衰减带来的电动汽车保值率焦虑。

  统计数据显示,截至9月12日,蔚来在全国布局换电站1106座,其中高速公路换电站293座,累计为用户提供了超过1000万次换电服务。此外,蔚来还建设了1883座超充站、10859根超充桩,并接入超过57万根第三方充电桩。沈斐表示,经过4年时间,蔚来构建了“车电分离”模式下全球规模最大的电池运营生态。

  而在快充路线上,据不完全统计,广汽、小鹏、理想等车企先后发布了800V快充技术。目前,行业主流采用的是400V高压平台。在理想状态下,800V高压平台下的充电时间,相比400V架构可节约一半的时间,补能效率能够翻倍提升。

  值得注意的是,今年6月,宁德时代发布第三代CTP——麒麟电池,称可实现“整车1000公里续航”和“10分钟快充至80%”。覃英表示,如果10分钟能充电200-400公里,充电体验就和传统燃油车加油差不多,“开纯电动车跑长途也不会再心惊胆战了”。

  有分析人士表示,当新能源汽车轻松实现整车1000公里续航,用户跨城市使用的场景将被更多地解锁,而为了兑现“10分钟快充”这一重大卖点,相关企业必将加快布局快充技术。

  不过,也有业内专家提醒说,一旦高性能电池、快充技术得以量产,还需要相应的充电设施和供电基础与之配套。

  有电力工程师算过一笔账,如果要在8分钟内充满一块150Kwh的电池,充电功率要达到1125kw。如果按照400V电池组计算,充电电流就得超过2800安培,这几乎相当于一个小区的用电量。考虑到热功率、变压器等问题,快充桩可能涉及庞大的电网改造工程。

  新能源与智能网联汽车独立研究者曹广平认为,考虑到建设换电站需要备用电池,而动力电池价格仍然较高,推广换电模式需要算好经济账。同样的道理,由于涉及到改造电网等工程,快充桩也不可能“遍地开花”,而是要以合理的比例进行推广。

  在他看来,考虑到国内新能源汽车市场迅猛发展,各种不同的补能方式可以并存,“多元化补能路线不仅是消除新能源车主补能焦虑的要求,也将有利于促进车网能量互动,共同应对新能源变革的挑战”。

  “大家都很关心电池技术的创新,800V快充的概念现在十分新潮,但相关企业应该未雨绸缪,携手为快充桩的安全使用打下基础,而不是拿远没达到量产阶段的技术当噱头,误导了消费者。”杨小林直言,对于绝大部分用户来说,家用充电桩已经能够基本满足日常需求,但充电桩进小区难、充电车位经常被占等问题仍然客观存在。

  近10年来,前瞻性的政策让中国新能源汽车走在了世界前列。而面对充电基础设施建设区域不平衡、特殊条件下的电力紧张等问题,在下一个“酷暑”,中国新能源汽车无疑需要更多前瞻性布局。

  中青报·中青网记者 许亚杰 来源:中国青年报

[ 责编:赵艳艳 ]
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