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。
工人在新能源汽车生产线上忙碌。新华社发（黎寒池摄）
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。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。近期热门视频
更多精彩视频，尽在人民网科普视频号，欢迎关注~
来源/中国青年报责编/宋文珍 本期编辑/王燕华