“男子開特斯拉返鄉(xiang)堵到(dao)沒電(dian)叫拖車”，反映的是新(xin)能源(yuan)汽車行業的“充電(dian)困(kun)境”。
十一假期尾聲(sheng)，返(fan)程(cheng)高峰正式開啟(qi)，各位開電車返(fan)程(cheng)的車主(zhu)規(gui)劃好充電行程(cheng)了么？
就在幾天前，“男子開特斯拉返鄉堵到沒電叫拖車”的話(hua)題(ti)登上熱搜(sou)，起因是廣(guang)東(dong)一(yi)男子國慶回(hui)家(jia)想從深圳回(hui)湖南，但卻被堵在高(gao)速(su)上超24個小(xiao)時還沒(mei)出廣(guang)東(dong)，在高(gao)速(su)上的幾個服務區都(dou)因人(ren)太多沒(mei)能充(chong)電(dian)，使(shi)得車輛(liang)電(dian)量耗盡，最終只能花費(fei)2000叫拖(tuo)車緊急救援。這(zhe)位車主稱，自己回(hui)家(jia)之(zhi)后(hou)還遭到了開油車老爸的鄙(bi)視。
不少(shao)網友對此感同(tong)身受，對于純電(dian)車(che)來(lai)說，在小長假期間跨省(sheng)且(qie)堵車(che)時，里程(cheng)焦慮會升級為里程(cheng)絕望。盡管新(xin)能源汽(qi)車(che)、充電(dian)樁兩者早在2020年就已納(na)入“新(xin)基建(jian)”的范(fan)疇(chou)，但電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)本身充電(dian)時間較長，仍面臨覆蓋面不足(zu)等問題，私有充電(dian)樁的安裝(zhuang)也受到局限。
想要真正將車主們從“排隊四小時，充電一小時”的(de)(de)(de)尷尬(ga)中解放出來，不(bu)僅需要考慮廣泛布局，治理常年不(bu)用淪為(wei)擺設的(de)(de)(de)“僵(jiang)尸樁”，還要從(cong)車載(zai)的(de)(de)(de)電池(chi)和非車載(zai)的(de)(de)(de)電網兩(liang)方面挖掘(jue)電能利用最大(da)化(hua)的(de)(de)(de)模式(shi)——這是一(yi)場多維的(de)(de)(de)攻堅戰。
電車充電困局，短板在(zai)于技術
雷軍曾在今年兩會(hui)時提交《關于加快(kuai)新(xin)能源汽(qi)車(che)大(da)功率(lv)快(kuai)充(chong)(chong)基(ji)礎設施建(jian)(jian)設的建(jian)(jian)議》，他指出(chu)，當前我國公共充(chong)(chong)電(dian)樁中快(kuai)充(chong)(chong)占比僅為四成，且快(kuai)充(chong)(chong)功率(lv)普遍較(jiao)低(di)，導致充(chong)(chong)電(dian)速度慢、排隊時間長、周轉效率(lv)低(di)等問題依然突出(chu)，難(nan)以適(shi)應當前新(xin)能源汽(qi)車(che)行(xing)業的快(kuai)速發展現狀。數據顯示，截至今年6月，我國電(dian)動汽(qi)車(che)保有量達到1001萬(wan)輛，僅上半年新(xin)注冊登記就有220.9萬(wan)輛，比去年同期增長100.26%，創下歷史新(xin)高。
究其根本，新能源汽車充電耗時較長，電池容量較小是其中不可忽視的因素之一。國內當前相對常見的(de)普通(tong)快(kuai)(kuai)(kuai)充(chong)設(she)備需要(yao)40-60分鐘，而慢(man)充(chong)則需要(yao)8-10小時。現今普遍存在(zai)常規(gui)充(chong)電(dian)(dian)(dian)、快(kuai)(kuai)(kuai)速充(chong)電(dian)(dian)(dian)和電(dian)(dian)(dian)池(chi)組快(kuai)(kuai)(kuai)速更(geng)換系(xi)統三種模式，在(zai)中國市場形成了“慢(man)充(chong)為主、快(kuai)(kuai)(kuai)充(chong)為輔(fu)、兼(jian)具(ju)換電(dian)(dian)(dian)”的(de)局面。
車企們紛紛將2025年視為實現全面電動化的關鍵節點：北(bei)汽(qi)集團(tuan)計劃停售除特種車(che)(che)輛外自主品牌(pai)燃(ran)油(you)車(che)(che)，長安(an)汽(qi)車(che)(che)將停產(chan)停售燃(ran)油(you)車(che)(che)，而(er)捷豹(bao)將轉變為(wei)純電(dian)動(dong)品牌(pai)。傳(chuan)統(tong)車(che)(che)企轉型相對平和，大眾汽(qi)車(che)(che)計劃到2030年(nian)(nian)實現所(suo)有車(che)(che)型電(dian)動(dong)化，本田計劃在2040年(nian)(nian)全面停售燃(ran)油(you)車(che)(che)。推進最為(wei)迅速的比亞(ya)迪已(yi)成為(wei)全球第一家停產(chan)燃(ran)油(you)汽(qi)車(che)(che)的車(che)(che)企，早在今年(nian)(nian)3月就停止了燃(ran)油(you)汽(qi)車(che)(che)的整車(che)(che)生(sheng)產(chan)。
車(che)企(qi)們(men)不會打無(wu)(wu)(wu)準備之(zhi)仗，比(bi)亞迪擁有刀(dao)片電(dian)池(chi)(chi)(chi)技術可提升磷酸鐵鋰電(dian)池(chi)(chi)(chi)能量(liang)(liang)密度(du)(du)，其(qi)扁平化的(de)(de)刀(dao)片電(dian)池(chi)(chi)(chi)可以(yi)縮(suo)小(xiao)單體(ti)(ti)(ti)電(dian)池(chi)(chi)(chi)間的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)效空隙，空間利用高(gao)達(da)60%，能量(liang)(liang)密度(du)(du)得(de)以(yi)提升，同時表面(mian)積(ji)的(de)(de)增大(da)對于(yu)散熱也可起到(dao)(dao)較大(da)作用。特斯拉的(de)(de)4680電(dian)池(chi)(chi)(chi)也是采用同樣的(de)(de)思路，其(qi)容量(liang)(liang)更大(da)的(de)(de)單體(ti)(ti)(ti)電(dian)芯(xin)容量(liang)(liang)加無(wu)(wu)(wu)模組結構設(she)計，將(jiang)能量(liang)(liang)密度(du)(du)提升到(dao)(dao)了(le)300kWh/kg，不僅(jin)可以(yi)減輕(qing)電(dian)池(chi)(chi)(chi)整體(ti)(ti)(ti)重量(liang)(liang)，提升能量(liang)(liang)密度(du)(du)，還能夠(gou)提升生(sheng)產(chan)速度(du)(du)。另外(wai)，4680電(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)另一項尖(jian)端技術激(ji)光無(wu)(wu)(wu)極耳，在電(dian)極一端涂(tu)覆導(dao)電(dian)材料(liao)使其(qi)直接(jie)(jie)與殼(ke)體(ti)(ti)(ti)或者專門設(she)計的(de)(de)蓋(gai)板進(jin)行連接(jie)(jie)，電(dian)流直接(jie)(jie)在電(dian)極集流體(ti)(ti)(ti)、蓋(gai)板、殼(ke)體(ti)(ti)(ti)之(zhi)間傳導(dao)，增大(da)了(le)電(dian)傳導(dao)的(de)(de)面(mian)積(ji)的(de)(de)同時縮(suo)短了(le)電(dian)傳導(dao)的(de)(de)距離，使其(qi)內阻減小(xiao)了(le)5倍。
比亞迪刀(dao)片(pian)電池(chi)（圖源(yuan)：太平(ping)洋汽車(che)網百科）
另一項影響充電體驗的要素則是充電設施分布問題。經濟日報(bao)指出，中國消費者的補能(neng)痛點有(you)(you)三(san)：一是總體供給不足(zu)造成(cheng)供需缺口(kou)巨大，充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)樁(zhuang)布局(ju)速度跟不上新能(neng)源汽車(che)整(zheng)車(che)發(fa)展速度；二是布局(ju)不合(he)理，車(che)流量大的區域，充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)樁(zhuang)數量不能(neng)滿足(zu)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)需求，導致(zhi)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)等(deng)待時間過長(chang)，車(che)流量小(xiao)的區域，充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)樁(zhuang)使用(yong)(yong)率低，無法滿足(zu)企業(ye)(ye)商業(ye)(ye)化運營要(yao)求，有(you)(you)的長(chang)時間閑(xian)置甚至成(cheng)為“僵尸樁(zhuang)”；三(san)是私(si)樁(zhuang)報(bao)裝困難，車(che)主要(yao)么(me)(me)沒有(you)(you)產(chan)權車(che)位(wei)，要(yao)么(me)(me)有(you)(you)產(chan)權車(che)位(wei)卻因(yin)為用(yong)(yong)電(dian)(dian)負荷大、存在消防安全隱患等(deng)得不到物業(ye)(ye)的配合(he)。
充(chong)電聯盟相關數(shu)據(ju)顯(xian)示，截至2021年底，我國(guo)新能(neng)(neng)(neng)源汽車(che)保(bao)有(you)量為784萬(wan)(wan)(wan)輛，充(chong)電樁(zhuang)數(shu)量為261.7萬(wan)(wan)(wan)臺(tai)，車(che)樁(zhuang)比約為3∶1。2022年1-5月(yue)，充(chong)電基礎設(she)施(shi)增量為96.3萬(wan)(wan)(wan)臺(tai)，新能(neng)(neng)(neng)源汽車(che)銷量200.3萬(wan)(wan)(wan)輛，車(che)樁(zhuang)增量比為2.1∶1。截至2022年5月(yue)，我國(guo)充(chong)電基礎設(she)施(shi)累計數(shu)量為358.1萬(wan)(wan)(wan)臺(tai)，同(tong)比增加91.5%，車(che)樁(zhuang)比縮減到2.7∶1，這(zhe)階段充(chong)電樁(zhuang)的增長(chang)速(su)度比新能(neng)(neng)(neng)源汽車(che)的增長(chang)速(su)度更快(kuai)。
充電樁市場正處于擴張階段。國元證券分析稱，預計2020年至2025年，我國充電樁累計市場空間將超千億元。今年2月，“充電樁芯片第(di)一(yi)股(gu)”國(guo)產功率(lv)半導(dao)體廠(chang)商(shang)東微(wei)半導(dao)登陸科創板，市值近百億元(yuan)。隨后的(de)3月，國(guo)家電(dian)網公司(si)公布了2022年度電(dian)動汽車充電(dian)設備供(gong)應商(shang)核(he)實(shi)結果，共有(you)65家本(ben)土企(qi)業憑借領先技(ji)術(shu)和優異性能成(cheng)功通(tong)過核(he)實(shi)。
在新能源汽車推廣的“最后一公里”——充電賽道上奔跑的不僅有電池廠商和傳統能源商，也有充電樁運營商。車企方面，蔚(yu)來汽車宣布(bu)在全(quan)國已累計布(bu)局超過1萬(wan)根(gen)充(chong)電(dian)樁(zhuang)，遍布(bu)269座城(cheng)市。廣(guang)汽集團投資成立廣(guang)汽能(neng)源科技有(you)限公司，圍繞充(chong)換(huan)電(dian)網(wang)絡建(jian)設及運營等業務開展布(bu)局，預計2025年(nian)將在全(quan)國300個城(cheng)市建(jian)設2000座超級充(chong)換(huan)電(dian)中心。
中石化福建石油與寧德時代在福建合(he)(he)作建設的首個“光(guang)伏充檢(jian)”加能(neng)站(zhan)項(xiang)目也已投入運(yun)營(ying)。該站(zhan)是(shi)集光(guang)伏發電、新能(neng)源(yuan)汽車快速充電、電池檢(jian)測等多項(xiang)先進技術為一體的綜合(he)(he)能(neng)源(yuan)服務型加能(neng)站(zhan)。此前(qian)2021年(nian)4月份，中石化就(jiu)已經宣布與蔚來合(he)(he)作，于(yu)2025年(nian)前(qian)在中石化全國網(wang)點(dian)中建成5000座蔚來換電站(zhan)。
據(ju)中(zhong)國充電(dian)(dian)聯盟(meng)統計，截(jie)至今年6月，在(zai)公(gong)共(gong)充電(dian)(dian)基礎設施運(yun)(yun)營商(shang)中(zhong)，特來電(dian)(dian)以28.7萬(wan)臺充電(dian)(dian)樁的運(yun)(yun)營量(liang)排名第一，星星充電(dian)(dian)以28.4萬(wan)臺緊隨其后，隨后則是(shi)國家電(dian)(dian)網、云快充和南方(fang)電(dian)(dian)網，這(zhe)前(qian)五大運(yun)(yun)營商(shang)公(gong)共(gong)充電(dian)(dian)樁保有量(liang)約(yue)89.1萬(wan)個，占比約(yue)78%。
“藏電于車(che)”的V2G還(huan)有(you)多遠？
從新(xin)(xin)能(neng)(neng)源汽車保(bao)有量逐(zhu)年(nian)攀(pan)升可以看(kan)出，其中(zhong)蘊含著巨大的電能(neng)(neng)市場。在近幾年(nian)以提升能(neng)(neng)源利用(yong)率為主的調(diao)整(zheng)當中(zhong)，如(ru)果利用(yong)技術手段(duan)加以改造，則(ze)可激(ji)發出全新(xin)(xin)用(yong)電模式，甚至復制建筑用(yong)電等(deng)各板塊的調(diao)峰手段(duan)，將(jiang)用(yong)電“質(zhi)量”提升到另一個層(ceng)級。
在與“雙碳”有關的技術中，車網互動（V2G）技術被認為是構建新型智慧電力系統的重要組成部分，待挖掘的價值空間很大，其利用大量電動汽車中的動力電池等儲能源作為電網和可再生能源的緩沖，當電網負荷過高時，電動汽車將電池自身存儲的電能反向銷售給電網；反之，電動汽車會存儲電網多余的發電量。這種模式將電動汽車改造成了一個移動儲能裝置。不僅讓電動汽車參與電網實時調控與調峰輔助服務，還可讓車主借此通過向電網售電的方式獲得收益。
可(ke)(ke)以看出，V2G可(ke)(ke)以有(you)效提高電(dian)力系統的(de)運(yun)行效率和調節能力，減少電(dian)網端(duan)充(chong)電(dian)負荷(he)。同時，V2G調峰的(de)響應速(su)度可(ke)(ke)以達到毫秒級，與響應速(su)度以秒計的(de)傳(chuan)統調峰方式相比，這種技術(shu)顯然可(ke)(ke)以更高效地進行調峰工(gong)作。
V2G技術在中(zhong)國新(xin)型電(dian)力系(xi)統(tong)中(zhong)是成本低、規模大(da)、安全性(xing)好的(de)分布式儲能系(xi)統(tong)，具有重要的(de)發展前(qian)景。目前(qian)來看，由于(yu)可再生(sheng)能源發電(dian)具有間歇性(xing)、隨機性(xing)的(de)特(te)點，同時電(dian)動汽車快速充(chong)電(dian)對電(dian)網(wang)具有沖擊作用，電(dian)網(wang)系(xi)統(tong)的(de)安全穩定(ding)運行將面臨(lin)巨(ju)大(da)的(de)挑戰，亟需建設以新(xin)能源為主體的(de)新(xin)型智慧電(dian)力系(xi)統(tong)。
經清華大學新能源動力系統課題組測算，從能量的角度看，每輛車平均電量大于65千瓦時，則3億輛車載儲能容量超過200億千瓦時，與中國目前每天消費總電量基本相當。據歐洲儲(chu)能協會(hui)發布的《歐洲2030及(ji)2050儲(chu)能目標研(yan)究(jiu)報告》顯(xian)示，到2030年，歐洲國家總(zong)儲(chu)能需(xu)求預計(ji)至少為(wei)187GW，其中，V2G儲(chu)能為(wei)33GW，占比約為(wei)17.6%。
目前看來，制約我國V2G發展的重要要素共有四個，分別是電池壽命制約、老舊充電樁的改造、智能電網建設、電力市場化改革。
電(dian)(dian)池(chi)壽命環節主要涉(she)及V2G充放電(dian)(dian)帶來(lai)的(de)電(dian)(dian)池(chi)壽命損(sun)耗(hao)問題，這種(zhong)技術不(bu)可避免(mian)的(de)會(hui)(hui)增加汽車(che)電(dian)(dian)池(chi)的(de)充放電(dian)(dian)次數(shu)，會(hui)(hui)對(dui)電(dian)(dian)池(chi)使用壽命產(chan)生影響。我國(guo)(guo)對(dui)于電(dian)(dian)池(chi)循環使用次數(shu)國(guo)(guo)家(jia)強制要求必須(xu)要在1000次以上，若當新能源汽車(che)動力電(dian)(dian)池(chi)衰減到80%以下就不(bu)適(shi)合(he)繼(ji)續(xu)在新能源汽車(che)上使用，這無疑會(hui)(hui)阻礙這項技術的(de)推廣。
而(er)為了讓電(dian)(dian)動汽車的電(dian)(dian)量返回電(dian)(dian)網，充電(dian)(dian)樁這(zhe)個(ge)連接口可以看做實施的切入點之(zhi)一(yi)。以往的充電(dian)(dian)基(ji)礎(chu)設施都是單方向充電(dian)(dian)且(qie)功率(lv)較低，基(ji)于(yu)此，無論(lun)是對其線(xian)路進行改(gai)造(zao)或是假裝儲能電(dian)(dian)池都可以達到改(gai)造(zao)目的。
即使存在多項(xiang)亟需改進之處，我國(guo)V2G正在擴(kuo)大布局(ju)穩步前進。今(jin)年4月，長城汽車(che)、國(guo)網電動、中國(guo)汽車(che)工程(cheng)學會共同推進示范項(xiang)目的商業運(yun)營(ying)驗證，開展為期3個月的V2G工業園區商業運(yun)營(ying)活動。該活動通(tong)過設(she)置放電打卡達標獎勵、設(she)置高、中、低三檔運(yun)營(ying)補(bu)貼(tie)價格(ge)等(deng)運(yun)營(ying)補(bu)貼(tie)模(mo)式，活動期間車(che)主每月收益最高可達兩(liang)千元。
對于新能源汽車(che)車(che)主(zhu)而言，充(chong)換電(dian)并非一時可以解決的困境，但充(chong)電(dian)服務必然會走(zou)向(xiang)便(bian)捷、流暢。目前(qian)，我(wo)國公(gong)共充(chong)換電(dian)設施(shi)主(zhu)要集中(zhong)于一線中(zhong)心城市，二、三線及(ji)以下城市覆蓋率嚴重不(bu)足，因此會造(zao)成“有車(che)無樁”“充(chong)電(dian)擁堵”的兩極(ji)分(fen)化。
事實上解決這個(ge)問題不(bu)僅限(xian)于電(dian)池和充(chong)電(dian)樁(zhuang)兩(liang)種思(si)路，充(chong)分運(yun)用V2G技(ji)術(shu)這種思(si)路同樣值得深挖，但長路漫漫，不(bu)僅在(zai)于推(tui)行(xing)，也在(zai)于基(ji)建水平，或許這個(ge)前夜有些長，但已不(bu)可(ke)逆(ni)流。
參考資(zi)料：
1.《新能源(yuan)汽車行業2022年(nian)度展望》，如是金融研究院院長管清友
2.《隨著新(xin)能(neng)源汽車的超預期(qi)增長，充電(dian)樁市(shi)場規模將突破千億元》，工人日報
3.《“藏電于車(che)”提上(shang)日(ri)程千億(yi)市場待激活 V2G距全面商業化還有多遠？》，21世紀經濟報道
