电动汽车PK燃油汽车,可以做到电费为零?

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开电动汽车可以做到不花电费,这是完全有可能的,这就是电动汽车储能应用技术将要给我们带来的福利。如果要把这项技术变为现实,还有最后一点工作要做,面对电动汽车的储能应用,你(所有与电动汽车相关的人)会支持吗?

在国外有一项技术称作V2G,电动汽车入网技术(Vehicle to Grid,简称V2G),就是电动汽车车辆的能量在受控状态下实现与电网之间的双向互动和交换,是“智能电网技术”的重要组成部分,应用V2G和智能电网技术,电动汽车电池的充放电被统一部署,根据既定的充放电策略,在满足电动汽车用户行驶需求的前提下,将剩余电能双向可控回馈到电网。电网获得了削峰填谷的效果,实现了电网的稳定运行。电动汽车车主得到了出售电力的收益。

第一电动网新闻图片

国家电网公司曾在上海世博会的国家电网场馆附近演示了电动汽车(EV)和充电插座之间可进行双向电力交换的V2G技术。利用电动汽车的蓄电池,可使电网运行更加稳定。比如,当太阳能电池等可再生能源的输出功率急剧下降时,可由数十到数百辆电动汽车向电网供电,以此减少停电等现象。这说明国家电网公司已经对V2G技术有了高度的重视。

近日在上海市能源研究会和上海交通大学国际能源问题研究中心主办的“能源互联网论坛”上,全球能源互联网发展合作组织秘书长王益民介绍,正在积极推进战略和技术创新,加快构建全球能源互联网。全球能源互联网建设分“三个阶段”,2020年实现国内互联、2030年实现洲内互联、2050年实现洲际互联。构建全球能源互联网将为我国经济增长和电力产业发展带来有利契机。王益民介绍,到2050年,全球累计电力投资规模将超过50万亿美元。我国在2016年至2025年每年投资近1万亿元,按电网、电源投资1∶1的比例,合计每年投资可达近2万亿元。每年可拉动GDP增长超过1个百分点。

电动汽车入网技术的应用、智能电网技术的应用、能源互联网的建设、物联网的应用等等都已经开始布局,正在快速发展之中。太阳能、风能等分布式能源产生的电力已经开始大量向电网供电,电网无力招架这些发电时间和数量大小无规则的清洁能源,大量清洁能源被无情地抛弃,现实让我们看到了储能电站的重要性。储能电站开始大量应用并且即将进入一个大发展的新阶段。国家和各地正在进行的电力体制改革,促进了电力交易机构和网站的诞生和运作,促使智能电网技术正在进入普及使用阶段。对于电动汽车的储能应用来说,也已经进入了实用阶段。现在正在等待合乎各方利益的,可以进入交易的商业模式出现。

在发展电动汽车的储能应用上,电网和充电桩企业、电动汽车车主、电动汽车生产企业以及锂电池生产企业等各个方面在利益上是否一致呢?应该说在促进电动汽车的快速发展上,大家的利益是一致的。但是在储能应用上,应该有一些不一致的方面,比如电动汽车的储能应用会不会减少锂电池的循环次数?会不会影响锂电池的寿命?会不会影响到电动汽车的行驶里程?汽车生产企业对电动汽车的质量保证会不会受到影响?锂电池企业对自己生产的锂电池是否要增加对储能应用的测试?是否要对电池性能的影响做出说明和承诺。充电桩运营企业会不会对双向供电都收取服务费?电网会不会对这个小型的储能(电站)应用不屑一顾?电动汽车车主会不会愿意为了节省电费来增加储能应用?会不会顾及车辆性能和由此带来的诸多麻烦而放弃储能应用?电动汽车的储能应用在开始阶段肯定会存在一些问题,只要能找到各自的利益连接方式,相信这个电动汽车区别于传统燃油汽车的特殊功能会被广泛应用的。

新能源汽车2015年产销量突破33万辆,占当年全部汽车产销量的1.37%,业内人士普遍认为电动汽车的发展已经过了拐点,即将进入更快的发展阶段。在为电动汽车开发新的应用上,比亚迪公司已经走在前面,比亚迪秦EV300以及e5搭载VTOL、VTOV双向逆变充放电技术,在用电低峰时由电网向车辆充电,将能量保存在电池中,在用电高峰时可由车辆向电网进行并网供电,最大充电功率三相25KW,无论是家用单相电网,还是大型三相电网,都可以轻松实现充电与放电,比亚迪这项独有的技术,为电动汽车的储能应用带来了福音,为用户带来了充电和储能应用的绝佳体验!可以预见,随着电动汽车储能应用的推广,其他车企也会把这一技术变为电动汽车的标配,参加到电动汽车的储能应用技术推广中来。

电动汽车的快速发展,让充电站和充电桩也迎来一个大发展的机会,为了适应电动汽车使用者的需求,也为了已经建成的充电设施被充分利用,很多网络提供了充电桩的位置信息。每个充电桩的基本信息应该显示在网络上,什么充电电压、充电电流、充电价格、充电空闲与否等等。按说充电桩信息是统一的,一个网可以查询到所有的充电桩信息,可是现在各个公司有各自的充电桩信息。目前充电桩不像汽车那样有编号,将来智能电网建成时如何进行识别,电网公司做到统一编号应该不难,是不是现在还没到那一步。真的期待充电桩能够有一个编号(联网识别号码),发布信息能够统一,这样不仅对电动汽车使用者带来了便利,也是V2G技术和智能电网技术、能源互联网离不了的。

电网和相关公司针对充电桩的一些做法也应该改进。在充电桩的充电费用方面,通行的做法是刷卡核算,不同公司有自己的卡。是否可以先从充电卡的统一做起,再进一步以联网为契机,实现网上支付,在网上能够标示充电桩的实际信息,也可以查询自己车辆的充电信息。像用户可以在网上银行查询自己的账户信息那样,也可以在网上查询自己电动汽车所有的用电信息。方便用户就是方便自己,充电桩运营管理企业在竞争中也应该注重行业的协同发展。

公用充电桩实际上可以看作是一个类似的银行的自动取款机,将来会变为自动存取款机(V2G实现双向馈电),还有可能连上能源互联网、物联网,用户(车主的电动汽车)是它的大客户,电网和相关公司应该会像银行那样重视充电桩和电动汽车,应该会像银行对待自动取款机那样对待充电桩。充电桩应该有编号,应该得到及时的维护,应该时时保持在能用状态,应该随着技术进步不断增加它的功能,应该处在适时监控状态,应该保证它的安全和电动汽车使用时的安全。充电桩就是电动汽车的水龙头(电龙头),谁控制了充电桩,就等于控制了电动汽车的生态环境,由此衍生的新的巨大的利益链条会围绕充电桩疯狂生长。虽然现在还看不到更多的盈利方式,充电桩生产企业和运营管理企业也没有理由阻碍电动汽车开启储能使用方式,应该会按照自己的方式去迎合和服务于电动汽车的储能应用。

根据北京市新能源汽车发展规划,到2020年电动汽车将要达到40万辆,大量的车辆充电将带来新一轮的负荷快速增长,到那时以平均每辆车配置50千瓦时(一次充电续驶里程达到300公里以上,那时能够行驶500公里的应该很多)电池计算,这些电动汽车日充电所用电量约为2000万千瓦时 ,这对用电负荷峰谷差日益加大的电力系统而言,增加了巨大的发、输、配电压力,智能电网技术应用和储能技术应用已经迫在眉睫,如果40万辆电动汽车有二分之一具有储能应用功能,再加上能源互联网的合理调度,就可以部分缓解供电压力,为稳定电网的正常运行发挥巨大的作用。

电网公司能否抓住电动汽车这个用电大户和充电桩这个连接点,为以后发展V2G技术和实施智能电网技术、能源互联网打下基础。最要紧的是制定针对电动汽车储能应用的支持措施,率先拿出一个便于市场操作的商业模式或实用方案,开启电动汽车的储能应用的道路。

目前电动汽车的电池容量大多低于50千瓦时,今年已经有不少新产品的电池容量达到或超过了50千瓦时,明年或后年会有更多电动汽车的电池容量大于50千瓦时,随着电池技术的进步,当容量为50千瓦时(一次充电续驶里程300公里)或者100千瓦时(一次充电续驶里程达到500公里以上)的电池用在电动汽车上并成为标准配置时,电动汽车的储能应用才有可能进入新的阶段。那时智能电网技术可能会全面推广,能源互联网已经建立,双向无线充电技术得到普遍应用。现在就让我们依据目前的状况,看看如何起步走向那个新阶段。

在起步前,我们还应该充分认识到V2G技术的发展比较缓慢,智能电网也没有想象的那样快,能源互联网也是刚刚开始,就像当初互联网的发展那样,电脑应用开始是局域网,后来很长时间才发展为互联网。现在就算是处于局域网阶段,电动汽车和电网之间就先通过充电桩的双向充电功能实现连接,进行小范围的使用。

下面先进行一个电动汽车储能应用场景的分析。以北京市王先生为例,他有一辆新购买的电动汽车,配有容量为50千瓦时的锂电池(一次充电续驶里程在300公里以上),现假设电池标准充放循环寿命为2000次,在电池充放曲线比较平缓的区段,上限为初始容量的80%,下限为初始容量的10%,这个区段充放次数为5000次。这个区段用于储能应用是比较适合的,这样做应该不会对锂电池的寿命和电动汽车的正常使用带来不利。车主开车从单位到家大约有40公里,每天晚上6点钟到家,车辆电池电量有70%左右,在自己的车位上停车(没有停车费),使用自己的双向充电桩(没有服务费),自动设定6点钟向电网进行储能供电(假设按照北京市2016年6月15日开始执行的公共充电桩分时计价标准执行,晚上6点到9点为用电高峰,晚上11点到第二天早上7点为用电低谷),3个小时向电网储能供电30千瓦时,9点钟结束(电动汽车休息2小时),晚上11点开始充电,这时车辆电池电量在10%左右,第二天早上充电到100%,7点前结束充电,8点驾车去上班。每天按照一次向电网回馈电量30度、一次进行充电50度计算,向电网出售高峰电量30度,按照每度电1.044元计算,合计收入为31.32元,每天充电用低谷电量50度,按照每度电0.3946元计算,合计支出为19.73元。差额就算减除充放电设备效率影响(储能设备反向馈电效率已经达到95%),还有一些结余,王先生上下班使用30%的电量(15千瓦时),可以行驶100公里左右,完全够用了。这个应用场景说明只要电动汽车加上储能应用功能,王先生就等于基本上实现了开电动汽车从此不再花电费(长途旅行除外)。

如果智能电网、能源互联网可以使用了,白天在单位也有充电桩可以实现双向充电,在合适的时段进行储能应用,王先生就可以实现一天二次储能应用,就有更多结余了。如果一年按500次计算,电动汽车锂电池在10年内会为王先生带来可观的储能收入,也为王先生对自己的电动汽车报废更新有了底气,他有信心准备着几年后更新一辆装有100千瓦时锂电池的新车。在电动汽车的储能应用上,他并没有感到有什么麻烦,他认为自从电动汽车加上储能应用,彻底消除了他的后顾之忧。

虽然这个场景事例纯属虚构,但是目前实现这样的储能应用应该不难。当然我们还应该看到,以上储能收益的帐是这样算的,至于你的电动汽车能不能这样做,还有一些问题你应该考虑到,比如你车上锂电池的性能是否能达到上述标准?比如你所在地的电网公司是否允许按照这样的分时电价执行?比如你的电动汽车和充电桩是否能满足这样的技术应用。目前北京市小区个人充电桩执行固定电价每度电0.4733元,有的小区物业收取的充电桩电价高达每度电0.80元以上。所以可行不可行都要电动汽车相关各方面以实际使用的结果为准。不过有一点是清楚的,车主通过储能应用,没有增加小区的用电负荷,在用电高峰时通过向电网供电,还降低了小区的用电负荷,在用电低谷时段充电,并没有给小区用电带来任何影响。

从以上分析可以看出,电动汽车的储能应用对电网、对小区、对车主都是有利的。要实现这样的储能应用,电动汽车装有双向供电设备和住宅小区安装双向充电桩是非常重要的,这样的场景没有给小区的供电带来用电负荷的增加,反而带来削峰填谷的用电效果,是一个应该成为住宅小区大力推广的做法。老旧小区对安装电动汽车有很多阻力,那是因为配用的供电设施容量限制,大辆电动汽车用电量那么大,会严重影响小区用电安全。如果开启电动汽车的储能应用,对小区供电只有利而无任何影响,小区物业对电动汽车的使用和双向充电桩的安装就不会产生阻力了,当然一些老旧小区在夜间用电低谷时都不能满足电动汽车充电用电量时,进行限制充电桩的数量也是可以理解的。

万事俱备,只欠东风。现在用户期待电网和相关部门尽快有一个合适的鼓励办法出来,能够做一些宣传工作,支持电动汽车用户按照公共充电桩的分时电价参加储能应用,在进行双向充电的设备更换、使用方面也要给予一些优惠办法等等。这样才有可能使电动汽车的储能应用走进我们的生活。目前的情况看来,电动汽车的储能应用已经有一些合适的条件,只能静静地等待,看看先从哪里开始做起。等到电动汽车的储能应用开始了,一个又一个电动汽车作为小型储能电站正式运作了,不用花电费就可以开电动汽车,才会成为真正的现实。对这样利国利民的好事还是能尽快办好才是。

现在电动汽车PK燃油汽车的好戏才刚刚开始,一个储能应用的新式武器,会让燃油汽车无力接招。储能应用的利益驱动会促使电动汽车增加锂电池的容量,锂电池容量的增加又促使电动汽车的续驶里程增加,续驶里程增加又会彻底切断电动汽车与燃油汽车之间的联系,那个像纽带一样的中间产品增程汽车何去何从将面临新的选择。接下来能源互联网、无线充电技术、智能驾驶、自动驾驶将成为电动汽车PK燃油汽车新的重要招数。

随着太阳能、风能等清洁能源成为全世界各国大力推广应用的方向,这类清洁能源无一定规则的发电特性,迫使我们要建设各种储能电站为其服务,国家对储能应用的支持力度会大大加强,各种促进储能应用的政策措施会陆续出台,这些必将惠及电动汽车的储能应用。电动汽车的储能应用会形成一个新的生态链,锂电池企业要开发出适合储能应用的锂电池,电动汽车生产厂会兼顾汽车性能和储能应用两个功能,开发出新的产品,充电桩企业也会提供适应电动汽车充电和储能应用双功能的产品,各类停车场所会提供双向供电充电桩,并推出各种优惠条件来吸引电动汽车来停车使用。房地产开发商面对电动汽车的储能应用,也不会无动于衷的,在新建小区带有双向充电桩的车位很有可能成为新的投资产品。适合农村使用的电动汽车配备移动电站功能,为农民在难拉电线的地方从事农业生产,提供了方便。有理由相信,电动汽车的储能应用将带领我们走进新的汽车生活,几年后在二手车市场上,电动汽车的储能应用功能将成为增加评估价值的一个重要因素。

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nhy5325 大牛作者

本人对新能源汽车十分关注,希望我们国家电动汽车大力发展,走在世界前列。


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