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智能充換網絡:架起新能源車“生命線”

發布時間: 2016-03-15 08:45:13    來源: 電池中國網    作者: 王建軍
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[摘要]充電難一直困擾著新能源汽車發展,今年“兩會”期間,一些代表委員也提出,要構建智能充換電網絡,進一步保障電動汽車在社會上的推廣應用。

 

  充電難一直困擾著新能源汽車發展,今年“兩會”期間,一些代表委員也提出,要構建智能充換電網絡,進一步保障電動汽車在社會上的推廣應用?!峨姵刂袊肪W認為,面向千家萬戶的朝陽產業,發展之初就要考慮配套服務的便捷性。電動汽車用戶需要在較大范圍內享受到規范的充電服務,而充電設施網絡化建設和運營,有助于提高公共服務的規范化和一致性。

  近年來,在國家政策引導和各方努力下,我國電動汽車在研發推廣、技術水平等方面取得明顯成效,產銷快速增長。然而,目前充換電基礎設施建設的相對滯后,極大地制約了電動汽車的進一步發展。因此,大規模推廣電動汽車,首先要完善充換電基礎設施建設。

  智能充換網絡架起新能源車的“生命線”——這樣形容充電設施的地位一點都不為過。2月24日,國務院召開相關會議,通過了加快充電基礎設施建設等5項決議,大力支持我國新能源汽車行業發展。電網企業要加快推進電動汽車充換電網絡建設,進一步滿足電動汽車發展需要。

  智能充換電設施憑借優勢脫穎而出

  電動汽車的動力電池有一定使用壽命。以鋰離子電池為例,業內公認的是,當電池只能充滿原有電容量80%的時候,就不再適合繼續在電動汽車上作為動力電池使用。

  許繼集團電動汽車充換電事業部總工程師陳天錦介紹,如果直接報廢、回收處理,顯然不能實現物盡其用,從電動汽車上退下來的動力蓄電池,可以在其他地方繼續發揮作用,或者能否延長動力電池的使用時間。

  但由于電動汽車的用電需求具有移動性,與普通的電力用戶不同,電動汽車可能??吭诙鄠€不同的位置。傳統定點計費服務方式可能不再適用,必須為電動汽車用戶提供多點用電,多點計費的服務。此外,電動汽車用電需求具有多樣性。電動公交車、環衛車、出租車、私人轎車對電能供給方式就會提出不同的需求,電能供給方式存在比較大的差異。也有人對直流充電、交流充電這些提出不同要求。

  理念簡單,但需要一整套的系統來支持。電動汽車充換電站系統利用雙向的智能化充放電裝置,實現動力電池的充放儲一體化控制。在此基礎上,依據電動汽車行駛需求和動力電池充放電特性,建立動力電池在包括電動汽車、不間斷電源、儲能等不同應用場景的梯次利用策略,使動力電池使用效率最大化。對電池的梯次利用,使得如今電動汽車對動力電池剩余容量的要求,由80%降低到60%,動力電池使用成本降低50%。

  同時,跨區域、全覆蓋、基于物聯網的智能充換電服務網絡,其合理布局能夠增大電動汽車行駛范圍,讓駕乘人員不必再時刻擔心電池電量。如果要時刻盤算著剩余電量能不能撐到充換電站,不敢長距離出行,那駕乘電動汽車可真不過癮。解決這個問題其實不難,讓充換電站形成服務網絡,開到哪都可以充換電。

  業內專家認為,合理布局的智能充換電服務網絡,可以促進電動汽車的普及,這不僅將改變現有的化石能源消費格局,還將成為智能電網建設的重要組成部分,同時作為一個儲能系統,為風電、太陽能等清潔能源的消納提供平臺。

  智能充換電設施的建設及運營模式

  面對近年來電動汽車快速發展的局面,全國人大代表、江蘇省蘇州市市委書記周乃翔建議有序構建智能充換電服務網絡,進一步保障電動汽車在社會上的推廣應用。

  全國政協委員、力帆實業股份公司質量中心成品檢驗部組長鄒先榮認為,未來電動汽車采取“換電”模式更能發揮新能源汽車的優勢。換電模式可以利用遺棄掉的谷電建能源站,采用移峰填谷完成電池充電,再將充好的電池送往加油站,電動汽車可以在這里實現3分鐘換電池。同時,通過“互聯網+物聯網”,實現電動汽車換電模式,車主只需下載App,就可以用手機找到最近的換電加油站。

  充換電設施建設與電網建設緊密相連,前者從屬于地方交通規劃,而后者則為電網企業垂直一體化管理。為保障電力供應滿足充換電設施運營需求,業內專家建議,在建設配套充換電服務網絡時,協調好充換電基礎設施與電網之間的互相影響,電網企業需參與地方充換電基礎設施規劃編制,確保電網企業能夠提前開展充換電基礎設施配套電網建設與改造。

  以國家電網公司為例,截至2015年年底,已累計建成充換電站1537座、充電樁2.96萬個,形成“四縱兩橫一環”高速公路快充網絡。在充換電設施的建設運營方面,目前各企業充換電設施信息交互標準不同,使用的服務軟件和支付方式也各有差異,給電動汽車用戶使用帶來困擾。

  針對這一問題,業內專家建議,整合不同企業和不同城市的充電服務平臺信息資源,構建全社會充電基礎設施信息服務平臺,促進充電設施的互聯互通,實現統一運營、集中監控、便捷服務,提高充電服務的智能化水平。

  較為成熟的智能充電網絡,應由電動汽車運營服務公司負責電池租賃,在充電站中對電池進行集中充電和維護,通過電池集裝箱向電池配送站進行統一配給,有效節省城區土地資源,利用用電低谷時段充電的模式使得在做好電能供給服務的同時,消除電動汽車普及后電池大規模充電給電網帶來的負荷高峰壓力;電動汽車車主可靈活選擇換電,或在充電站和充電樁充電,并按行駛里程交付費用。

  該模式統一了網絡中各地市的技術標準和技術規范,實行一體化監控運營,實現了充換電網絡城際互聯和服務廣泛覆蓋;通過建設的蓄電池儲能電站,利用退役動力電池充電組在晚間低谷時段充電,白天高峰時段向電網并網送電,實現電池的梯次利用,可有效提高電池壽命價值。

  在該模式下,電動汽車車主可在聯網的任何一家充換電站開戶領取充電卡,即可租賃充滿電的電池,選擇任一家充換電站更換電池,或在聯網的充電樁即時插卡充電,可有效解決當前動力電池技術水平下的電池使用維護問題。

  各地紛紛加快智能充換電服務網絡建設

  國際能源署《全球電動汽車概覽2020》研究報告指出,電動汽車智能充換電服務網絡發展初期,公共充電樁車樁配比為0.08-0.3。

  國家電網遼寧省電力有限公司首次發布的綠色白皮書中提出,為助力低碳發展,推廣電動汽車,將投資20億元建成較為完善的環渤海經濟圈電動汽車智能充換電服務網絡,在14個城市新建電動汽車充電、換電站58座。這些充電設施建成投運后,可滿足1.1萬輛次電動汽車充電需求。

  國家電網遼寧省電力有限公司積極與汽車制造企業溝通合作,引導企業按照國家電網公司標準設計制造電動車,多方探索和改進智能充電服務網絡的商業化運營模式,推動電動汽車產業化發展。

  部分省市快速跟進。2015年上半年,甘肅電網新能源汽車充電電量已達16764.05千瓦時,隨著配套設施和優惠政策的不斷完善和落地,甘肅省電動汽車業務繼續快速穩定發展,電動汽車智能充換電服務網絡運營監控系統已建設完畢并投入運行,包含1座充電站、152臺充電樁均已全部接入本系統。

  此外,甘肅省電動汽車高速公路充電網絡將陸續投入建設,連霍高速蘭州至天水段所轄22對服務區將建設快速充電站,建成投運后將在甘肅建成高速公路供電服務網絡,大大提高電動汽車的行駛的便利性。

  智能充換電運營服務企業動作頻頻

  目前我國電動汽車發展處于起步階段,現階段充電車輛較少,運營充電設施經濟收益較低。為保障充換電運營服務長期穩定開展,充換電市場需要依托一些社會責任強的大型企業,建設和運營城市中心、城市優先發展區域的大型商場、文體場館等建筑物配建停車場以及交通樞紐、駐車換乘等公共停車場的公共充電設施。

  國網電動汽車公司與國網天津電力簽署電動汽車服務領域戰略合作框架協議,并宣布車聯網平臺在天津上線運行。雙方充分發揮各自領域的資源優勢,加強配套充換電設施建設和運維,提升充換電服務水平,開展電動汽車租賃及增值業務服務。

  萬馬股份去年投入9.6億元用于I-ChargeNet智能充電網絡建設項目(一期)、9800萬元用于年產5.6萬噸新型環保高分子材料項目、2億元用于補充公司的流動資金。

  電動汽車行業服務商“充電網”CEO王振飛介紹,充電網可以幫助汽車廠商進行第三方公共充電資源的篩選、勘察、測試和認證。目前公司已與特斯拉、寶馬、日產等電動汽車廠商,以及國電南瑞、中恒電氣等設備制造商達成合作,同時與中國普天等充電運營商實現了充電樁數據對接。

  此外,八大汽車制造商包括福特、本田、克萊斯勒、通用、奔馳、寶馬、三菱和豐田,與美國電力科學研究的合作研究其實已經取得豐碩成果,正逐步實現智能電網系統的商業化。

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