“男子開特斯拉返鄉堵到沒電叫拖車”，反映的是新能源汽車行業的“充電困境”。
十一假期尾聲，返程高峰正式開啟，各位開電車返程的車主規劃好充電行程了么？
就在幾天前，“男子開特斯拉返鄉堵到沒電叫拖車”的話題登上熱搜，起因是廣東一男子國慶回家想從深圳回湖南，但卻被堵在高速上超24個小時還沒出廣東，在高速上的幾個服務區都因人太多沒能充電，使得車輛電量耗盡，最終只能花費2000叫拖車緊急救援。這位車主稱，自己回家之后還遭到了開油車老爸的鄙視。
不少網友對此感同身受，對于純電車來說，在小長假期間跨省且堵車時，里程焦慮會升級為里程絕望。盡管新能源汽車、充電樁兩者早在2020年就已納入“新基建”的范疇，但電動汽車本身充電時間較長，仍面臨覆蓋面不足等問題，私有充電樁的安裝也受到局限。
想要真正將車主們從“排隊四小時，充電一小時”的尷尬中解放出來，不僅需要考慮廣泛布局，治理常年不用淪為擺設的“僵尸樁”，還要從車載的電池和非車載的電網兩方面挖掘電能利用最大化的模式——這是一場多維的攻堅戰。
電車充電困局，短板在于技術
雷軍曾在今年兩會時提交《關于加快新能源汽車大功率快充基礎設施建設的建議》，他指出，當前我國公共充電樁中快充占比僅為四成，且快充功率普遍較低，導致充電速度慢、排隊時間長、周轉效率低等問題依然突出，難以適應當前新能源汽車行業的快速發展現狀。數據顯示，截至今年6月，我國電動汽車保有量達到1001萬輛，僅上半年新注冊登記就有220.9萬輛，比去年同期增長100.26%，創下歷史新高。
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普通快充設備需要40-60分鐘，而慢充則需要8-10小時。現今普遍存在常規充電、快速充電和電池組快速更換系統三種模式，在中國市場形成了“慢充為主、快充為輔、兼具換電”的局面。
車企們紛紛將2025年視為實現全面電動化的關鍵節點：北汽集團計劃停售除特種車輛外自主品牌燃油車，長安汽車將停產停售燃油車，而捷豹將轉變為純電動品牌。傳統車企轉型相對平和，大眾汽車計劃到2030年實現所有車型電動化，本田計劃在2040年全面停售燃油車。推進最為迅速的比亞迪已成為全球第一家停產燃油汽車的車企，早在今年3月就停止了燃油汽車的整車生產。
車企們不會打無準備之仗，比亞迪擁有刀片電池技術可提升磷酸鐵鋰電池能量密度，其扁平化的刀片電池可以縮小單體電池間的無效空隙，空間利用高達60%，能量密度得以提升，同時表面積的增大對于散熱也可起到較大作用。特斯拉的4680電池也是采用同樣的思路，其容量更大的單體電芯容量加無模組結構設計，將能量密度提升到了300kWh/kg，不僅可以減輕電池整體重量，提升能量密度，還能夠提升生產速度。另外，4680電池的另一項尖端技術激光無極耳，在電極一端涂覆導電材料使其直接與殼體或者專門設計的蓋板進行連接，電流直接在電極集流體、蓋板、殼體之間傳導，增大了電傳導的面積的同時縮短了電傳導的距離，使其內阻減小了5倍。
比亞迪刀片電池（圖源：太平洋汽車網百科）
另一項影響充電體驗的要素則是充電設施分布問題。經濟日報指出，中國消費者的補能痛點有三：一是總體供給不足造成供需缺口巨大，充電樁布局速度跟不上新能源汽車整車發展速度；二是布局不合理，車流量大的區域，充電樁數量不能滿足充電需求，導致充電等待時間過長，車流量小的區域，充電樁使用率低，無法滿足企業商業化運營要求，有的長時間閑置甚至成為“僵尸樁”；三是私樁報裝困難，車主要么沒有產權車位，要么有產權車位卻因為用電負荷大、存在消防安全隱患等得不到物業的配合。
充電聯盟相關數據顯示，截至2021年底，我國新能源汽車保有量為784萬輛，充電樁數量為261.7萬臺，車樁比約為3∶1。2022年1-5月，充電基礎設施增量為96.3萬臺，新能源汽車銷量200.3萬輛，車樁增量比為2.1∶1。截至2022年5月，我國充電基礎設施累計數量為358.1萬臺，同比增加91.5%，車樁比縮減到2.7∶1，這階段充電樁的增長速度比新能源汽車的增長速度更快。
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，“充電樁芯片第一股”國產功率半導體廠商東微半導登陸科創板，市值近百億元。隨后的3月，國家電網公司公布了2022年度電動汽車充電設備供應商核實結果，共有65家本土企業憑借領先技術和優異性能成功通過核實。
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，蔚來汽車宣布在全國已累計布局超過1萬根充電樁，遍布269座城市。廣汽集團投資成立廣汽能源科技有限公司，圍繞充換電網絡建設及運營等業務開展布局，預計2025年將在全國300個城市建設2000座超級充換電中心。
中石化福建石油與寧德時代在福建合作建設的首個“光伏充檢”加能站項目也已投入運營。該站是集光伏發電、新能源汽車快速充電、電池檢測等多項先進技術為一體的綜合能源服務型加能站。此前2021年4月份，中石化就已經宣布與蔚來合作，于2025年前在中石化全國網點中建成5000座蔚來換電站。
據中國充電聯盟統計，截至今年6月，在公共充電基礎設施運營商中，特來電以28.7萬臺充電樁的運營量排名第一，星星充電以28.4萬臺緊隨其后，隨后則是國家電網、云快充和南方電網，這前五大運營商公共充電樁保有量約89.1萬個，占比約78%。
“藏電于車”的V2G還有多遠？
從新能源汽車保有量逐年攀升可以看出，其中蘊含著巨大的電能市場。在近幾年以提升能源利用率為主的調整當中，如果利用技術手段加以改造，則可激發出全新用電模式，甚至復制建筑用電等各板塊的調峰手段，將用電“質量”提升到另一個層級。
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。
可以看出，V2G可以有效提高電力系統的運行效率和調節能力，減少電網端充電負荷。同時，V2G調峰的響應速度可以達到毫秒級，與響應速度以秒計的傳統調峰方式相比，這種技術顯然可以更高效地進行調峰工作。
V2G技術在中國新型電力系統中是成本低、規模大、安全性好的分布式儲能系統，具有重要的發展前景。目前來看，由于可再生能源發電具有間歇性、隨機性的特點，同時電動汽車快速充電對電網具有沖擊作用，電網系統的安全穩定運行將面臨巨大的挑戰，亟需建設以新能源為主體的新型智慧電力系統。
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。據歐洲儲能協會發布的《歐洲2030及2050儲能目標研究報告》顯示，到2030年，歐洲國家總儲能需求預計至少為187GW，其中，V2G儲能為33GW，占比約為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。
電池壽命環節主要涉及V2G充放電帶來的電池壽命損耗問題，這種技術不可避免的會增加汽車電池的充放電次數，會對電池使用壽命產生影響。我國對于電池循環使用次數國家強制要求必須要在1000次以上，若當新能源汽車動力電池衰減到80%以下就不適合繼續在新能源汽車上使用，這無疑會阻礙這項技術的推廣。
而為了讓電動汽車的電量返回電網，充電樁這個連接口可以看做實施的切入點之一。以往的充電基礎設施都是單方向充電且功率較低，基于此，無論是對其線路進行改造或是假裝儲能電池都可以達到改造目的。
即使存在多項亟需改進之處，我國V2G正在擴大布局穩步前進。今年4月，長城汽車、國網電動、中國汽車工程學會共同推進示范項目的商業運營驗證，開展為期3個月的V2G工業園區商業運營活動。該活動通過設置放電打卡達標獎勵、設置高、中、低三檔運營補貼價格等運營補貼模式，活動期間車主每月收益最高可達兩千元。
對于新能源汽車車主而言，充換電并非一時可以解決的困境，但充電服務必然會走向便捷、流暢。目前，我國公共充換電設施主要集中于一線中心城市，二、三線及以下城市覆蓋率嚴重不足，因此會造成“有車無樁”“充電擁堵”的兩極分化。
事實上解決這個問題不僅限于電池和充電樁兩種思路，充分運用V2G技術這種思路同樣值得深挖，但長路漫漫，不僅在于推行，也在于基建水平，或許這個前夜有些長，但已不可逆流。
參考資料：
1.《新能源汽車行業2022年度展望》，如是金融研究院院長管清友
2.《隨著新能源汽車的超預期增長，充電樁市場規模將突破千億元》，工人日報
3.《“藏電于車”提上日程千億市場待激活 V2G距全面商業化還有多遠？》，21世紀經濟報道
