当电动车处于停放状态，其电池将成为待开拓的配电网“充电宝”，把海量的“充电宝”通过物联网技能连接到智能聚合平台，形成一个虚拟大负荷，在用电低谷时给电动车充电，在用电高峰时电动车给电网放电

在中再大厦项目中，电动车在用电低谷时段充电，电价约为0.3元/千瓦时，在用电高峰时段放电，放电价格为0.7元/千瓦时。
通过谷充峰放，车主每度电能赚近4毛钱

文 |《瞭望》***周刊 扈永顺

我国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，加快发展新能源是各方共识。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式，比如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等。
新能源体系包括能源的生产、转化、运送、终端全链条。

在中国科学院院士、清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高看来，新能源革命有五大重点：从传统化石能源向可再生能源转型，特殊是光伏与风电的大规模运用；能源从集中式转向分布式；利用氢气和电池等技能存储间歇式能源；发展能源互联网；电动车成为用能和储能终端。

欧阳明高院士在接管《瞭望》***周刊专访时表示，当前光伏、风电等新能源发电技能比较成熟，发电本钱也明显降落，已具备大规模推广条件，但新能源发电具有颠簸性、间歇性、随机性，必须与储能结合才能担当能源供应主力。

他认为，以纯电动车为代表的新能源汽车可以成为我国规模大、本钱低、安全性高的短周期分布式储能系统，为破解新能源发展瓶颈供应契机。

电动车将改变能源利用办法

《瞭望》：为什么你认为电池和电动车等能在新能源电力系统中发挥主要浸染？

欧阳明高：首先要认识到，电动车的电池动力系统实质上便是一套储能系统。

从传统电力系统与新能源电力系统的比较来看，传统电力系统是发电厂将一次能源转换成电能，经由输电、变电、配电到终极电力用户，从而完成电能从生产到利用的全过程。
在此过程中的能量传输是从集中式发电端到用电真个单向流动，具有“源随荷动”的基本特点。
而新能源电力系统中的光伏、风机发电是随韶光、时令变革的，同时用电负荷也是变革的，这就哀求“源—网—荷—储”之间可以进行灵巧的互动调控。
因此，为应对新能源发电的间歇性和颠簸性，保障电网稳定运行，配置储能系统必不可少。

从目前的储能系统看，依据储能功率和存储韶光特性，电池和氢能分别适宜短周期小规模和长周期大规模储能需求，具有较强的互补性，共同构成了未来主流的储能办法。
目前我国电化学储能约85%的装机量为锂离子电池，储能本钱为0.6～0.9元/千瓦时，个中约67%为电池本钱，比较于0.2～0.25元/千瓦时的抽水蓄能，虽然在本钱方面不具备上风，但抽水蓄能受地理位置的限定大，不易履行。
而电解水制氢本钱包括电费、固定本钱、掩护本钱和水费等，本钱偏高。
因此，电动车及其电池动力系统，是目前比较空想的储能办法。

近二十年来，我国科研职员已经打破了新能源汽车动力系统技能平台与电池、电机、电控三大核心技能。
近十年来，锂离子电池已经广泛运用于电动车。

以锂离子电池为代表的纯电动车，将在新能源电力存储中发挥主要浸染。
有数据估量，2040年中国电动车保有量将达到3亿辆，如果以每辆车电池容量均匀65千瓦时打算，全国车载储能容量约为200亿千瓦时，这与当前我国每天消费总电量基本相称。
可以说，电动车正在改变人类能源利用办法，推动新能源革命的到来。

电池技能日趋成熟

《瞭望》：如此看，纯电动车要成为未来分布式储能的主要工具，关键在于电池。
当前我国车载电池家当发展水平如何？

欧阳明高：目前我国车载电池家当规模和水平已经跃居天下前列，电池性能大幅提高。

技能方面，目前电池续航里程和电池寿命问题已显著改不雅观，有关数据显示，电动车的续航里程已从推广初期的150公里旁边，普遍提高到500～600公里，豪华电动车正在向1000公里续航迈进。
从衡量电池单位重量或单位体积能够供应能量的指标——比能量来看，过去十年提升了3倍，本钱低落了85%。
高比能量电池安全性、冬季续航能力、高速公路超级快充等方面技能已经取得打破，正在制订标准、逐步推广运用的过程中。

家当方面，我国生产的电池供应约占环球产能的60%～70%。
环球十大电池厂商中，我国企业占七席，包括第一名的宁德时期和第三名的比亚迪。

未来，电池还将呈现需求大幅上升与本钱显著低落趋势。
我国目前电池产能只有1亿千瓦时，估量到2025年，中国前五家锂离子电池企业总产能将超过10亿千瓦时。
同时，锂离子电池系统本钱将快速低落。
根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技能路线图2.0》，估量到2025年，磷酸铁锂电池系统本钱将降至0.5元/瓦时，循环寿命将达到5000～10000次。

《瞭望》：未来电池技能的创新发展方向有哪些？

欧阳明高：下一步，电池技能攻关紧张在安全、便利、智能三方面下功夫。

第一，从电池设计制造的本征安全、电池利用过程中的主动安全、电池发生事件时的被动安全三个方面保障电池系统安全。
例如，清华大学研发了高比能量电池热失落控系统性抑制方法，能够办理单体电池设计层面的不屈安成分。
针对整车开拓了电池云控预警平台，在利用过程中进行安全监控，对故障进行预警。

第二，加强快充技能攻关。
电动车充电模式可以分为慢充和快充，对付私家车，最佳充电办法是慢充，但是高速公路或长途出行须要采取120～350千瓦超快充补电。
中国电力企业联合会于2020年公布了大功率快充新标准——超级充电标准，估量2025年可全面供应超快充做事。
清华大学已经开拓出无析锂安全快充技能，当电量低落到50%时进行补电，充电5分钟能跑200公里。

第三，适应车网互动的智能化哀求。
电动车遍及初始阶段是无序充电，随着电动车保有量增加，一些大城市电网压力增大。
目前深圳、上海等地正在方案开展有序充电，即通过APP跟后台调度系统达成协议，将电池充电有序移动到电网负荷低时进行。
将来还要攻关车网互动技能（V2G），当电网负荷低时为电动车充电，当电网负荷高时由电动车向电网放电，对电网进行削峰填谷。

浙江省长兴县“家之窗电动汽车充电站”，事情职员辅导车主进行扫码充电（2022年6月7日摄） 徐昱摄/本刊

构建车网互动新型聪慧电力系统

《瞭望》：车网互动技能有什么特点？其对电网进行削峰填谷的可行性有多大？

欧阳明高：可再生能源发电具有间歇性、随机性等特点，而电动车快速充电随意马虎对电网造成冲击。
因此，随着新能源发电的增加以及电动车的遍及，电网系统的安全稳定运行将面临巨大寻衅，亟需培植以新能源为主体的新型聪慧电力系统。

车网互动是指车辆既能从电网充电，又能给电网放电，实现双向互联。
开展车网互动的主要缘故原由是其可以对电网需求曲线进行削峰填谷，减小负荷需求功率。
当电动车处于停放状态，其电池将成为待开拓的配电网“充电宝”，把海量的“充电宝”通过物联网技能连接到智能聚合平台，形成一个虚拟大负荷。
这个虚拟大负荷又可以通过能源互联网以及人工智能技能进行优化调控，在用电低谷时给电动车充电，在用电高峰时电动车给电网放电，并且进一步与未来新能源发电特性匹配，减小电网增容压力。

这是一种规模大、本钱低、安全性高的分布式储能技能，被认为是新型聪慧电力系统的主要组成部分。
随着电动车数量增加和市场机制的完善，其商业化可履行性正在不断优化。
截至2018年，欧盟、美国、日本等国家和地区已开展了70多个车网互动项目。
在我国，车网互动技能和市场发展还处于起步阶段。

《瞭望》：海内车网互动技能的落地前景如何？

欧阳明高：在车网互动新型聪慧电力系统中，充电根本举动步伐是关键的车网能量互动端口。

充电根本举动步伐根据充电速率、停放属性进行划分，可分为慢充—停充复合型和快充—即充即走型。
个中慢充—停充复合型兼备充电和停车功能，紧张运用于居民区、公司单位和公交物流车等停车充电一体化举动步伐。
在这一办法下，车辆停放韶光长、入网数量大，电动车具有参与大电网负荷调节的巨大潜力。

电网现有规范与根本举动步伐可以支撑车网互动做事，车网互动做事也符合电网运行的基本技能体系和运营策略。
例如，国家电网公司在北京中再大厦和人济大厦开展了电动车与商业建筑互动以及电动车与电网互动做事的示范运行。
在中再大厦项目中，电动车在用电低谷时段充电，电价约为0.3元/千瓦时，在用电高峰时段放电，放电价格为0.7元/千瓦时。
通过谷充峰放，车主每度电能赚近4毛钱。
国家电网公司在北京人济大厦设置的双向充放电互动桩，通过聪慧车联网平台，以可调节负荷资源聚合模式，纳入华北电力市场的调峰赞助做事，这是海内首个纳入调峰赞助做事结算的项目。
目前，全国已有15个省市培植了42个车网互动项目、609个车网互动终端，共有近4000台电动车参与过车网互动。

虽然海内车网互动项目尚处于示范阶段，但随着电动车数量的增加和车网互动本钱的低落，车网互动有望在未来的新型聪慧电力系统中发挥更大浸染。
根据《节能与新能源汽车技能路线图2.0》，未来充电根本举动步伐培植将得到快速发展，估量2030年和2035年慢充桩数量将分别达到7000万台和1.5亿台。
在这一根本上，培植能与电网实现能量双向流动的双向互动充电桩能够为实现车网互动打下根本。

《瞭望》：对希望进行车网互动布局的城市来说，下一步事情重点是什么？

欧阳明高：第一，目前环球新能源汽车市场开始进入快速发展期，我国新能源汽车率先实现大规模进入家庭。
建议进行车网互动试点的城市增加新能源汽车指标，勾引电动车购买预期。

第二，加快培植新能源根本举动步伐，尤其要挖掘公共建筑的巨大潜力，加快事情单位停车场具有车网互动功能的慢充直流双向桩培植。
光伏与车用电池是一对最佳电源组合，建议加快屋顶光伏培植，并推动建筑直流电气化改造，加快分布衰落网系统发展。

第三，建议有条件的城市开展电力系统编制改革试点，加快城市内配电网和用户侧微网的市场化改革。
学习上海和深圳履历，培植市级能源互联网和基于家用电动车分布式能源系统的虚拟电厂资源整合平台，在用电高峰时段削平电网负荷、用电低谷时段帮助电网提升负荷。