欢迎访问上海时报  今天是 2024年06月15日 星期六

当前位置: 首页 > 汽车

电动车化身"充电宝" 车网能量互动未来可期

进入“三伏天”,不仅全国各地将迎来盛夏的高温热浪,也对新能源汽车安全、电网负荷提出了更高要求。

一方面,截至今年6月底,全国新能源汽车保有量已达到1001万辆,占汽车总量的3.23%,其中纯电动汽车保有量为810.4万辆,占新能源汽车总量的80.93%;另一方面,随着“碳达峰,碳中和”工作的有序推进,风电光伏增长迅猛,新型电力系统建设持续加速,这进一步拉高了储能设施,尤其是储能电站的“胃口”。

记者注意到,电储能市场巨大的市场空间,引来了宁德时代、国轩高科、蔚来、特斯拉、比亚迪等电动汽车产业链上的公司争相布局。

近日,国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》提出,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池;选用梯次利用动力电池时,应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。

“根据这些年中国新能源汽车的发展轨迹,不难推算出,动力电池集中退役的大潮离我们并不遥远。”正如公众环境研究中心主任马军所提醒的那样,针对上述文件的要求,相关车企和电池企业应该未雨绸缪,早做打算,为退役的动力电池提前找好去处,并紧紧抓住电储能市场增长、车网能量互动的新机遇。

“靠天吃饭”的风光电背后藏着万亿级市场

在7月14日举行的媒体吹风会上,国家发改委相关负责人表示,围绕能源安全稳定供应,以及能源迎峰度夏保障,要加快推进可再生能源发展,促进风电、太阳能发电“多发满发、能用尽用”,大力推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设。目前第一批项目已开工超过9500万千瓦。

事实上,我国风电并网装机容量、光伏发电并网装机容量均已突破3亿千瓦大关,连续多年位居全球首位。

不过,有着绿色低碳优点的风电、光伏发电却要“靠天吃饭”,存在各时间段供需不平衡、区域不平衡的问题,容易引起电网波动,甚至导致停电事故。

因此,有分析认为,要推广风电光伏可持续发展,核心问题就是打通储能环节。目前常见的储能方式有抽水蓄能、压缩空气等物理式储能,以及使用电池的电化学储能。

其中,随着中国新能源汽车近年来加速普及,电池产业规模越来越大,电化学储能的应用范围和场景也不断扩大。更重要的是,电储能项目还能与轨道交通、电动汽车、智能电网等产业融合发展。

此前,不少车企和电池厂商表示,希望退役的动力电池可以用于电储能环节,从而形成产业链闭环。但全球多次发生的爆炸和火灾事故,让锂电池储能安全亮起“红灯”,为整个行业敲响了警钟。

“该文件可能会影响接下来新能源汽车动力电池技术的研发方向。”马军告诉记者,提升电化学储能电站的安全性,防止出现火灾事故,可能是上述《征求意见稿》提出详细要求的出发点。

他表示,这份《征求意见稿》并未完全禁止梯次利用动力电池做电储能,因此相关企业要想尽一切办法,确保安全、高效地梯次利用退役动力电池。同时,在一些规模较小的小型储能电站,从新能源汽车上退役下来的电池也能当好“配角”。

有统计数据显示,2021年全国锂离子电池产量达到324GWh,同比增长106%,其中储能型锂电产量分别为32GWh,同比增长146%。

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、研究员盘和林直言,将退役的动力电池回收用在储能电站确实可以降低成本,但选择电储能技术路线时,应该以安全作为最高标准。

“近年来,我国新能源汽车销量猛增,为完善新型电力系统、平衡电网供需关系带来了新课题。”盘和林分析称,电动汽车也可以被视为一种特殊的储能终端,成为电储能的有益补充,把车变成电网的“充电宝”。

“比方说,用户可以在夜间用电低谷时给电动汽车充电;而在用电高峰时,让电动汽车给电网放电。而在偏远地区,电动汽车还能与光伏发电、风电和储能电站有机结合,形成一个小型能源网络。”他举例说。

东吴证券分析称,在“碳达峰、碳中和”的背景下,储能市场的增长确定性较高,预计2025年新增储能需求将达到163GW/511GWh,储能市场空间超过6000亿,长期来看有望达到万亿级市场。

如何迈过成本、安全两大关卡

“我国的风电、光伏技术已经比较成熟,核心问题在于储能环节。”在中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高看来,目前电化学储能还有两大痛点:一是成本仍然较高;二是电池起火事故时有发生,对电储能安全必须严阵以待。

记者了解到,目前光伏发电成本大多已下降至0.15元-0.35元/千瓦时,但电化学储能每度电成本却超过0.5元,造成“储能比发电贵”的局面,影响了可再生能源的经济效益,也不利于加快推进能源结构转型。

更重要的是,随着各地大型风电光伏基地建设的有序推进,电储能项目的安全性得到了更多关注。

记者注意到,在《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》中,“安全”二字被多次提及。同时,考虑电化学储能电站快速增长及几起严重的火灾教训,该文件特别增加了“防止电化学储能电站火灾事故”一节。针对锂离子电池设备间如何设置位置、电池容量、防爆型通风系统、火灾自动报警系统等安全细节,该文件均作出了详细规定。

根据此前国家发改委、国家能源局联合发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》规划,到2025年,我国要实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变;到2030年,要实现新型储能全面市场化发展。

有预测称,我国电池产能规模在2025年可能达到30亿千瓦时,其中百分之七八十会用于国内市场,而电储能大约只需要3亿千瓦时。同时,电池的成本还会不断下降,使用寿命也会不断提升。这意味着,单次电储能成本还有极大的降低空间。

有分析人士表示,考虑到集中式储能电站的电池规模较大,一般都在1万度电以上,必须要有更好的技术水平、更完善的技术体系来保障储能安全。

新能源与智能网联汽车独立研究者曹广平认为,目前市面上大多数新能源汽车的动力电池还不能完全满足用户的需求,谈论“新能源汽车与电网系统实现双向互动”为时尚早。

“例如在寒冷环境下续航里程衰减、出行高峰期充电桩一桩难求等痛点,还没有彻底解决,因此要把新能源汽车升级成为储能终端,首先还需要继续大幅度提高动力电池的技术水平。”他总结说。

各方联动,照亮“车网互动”的光明前途

无论是席卷全球的汽车电动化大潮,还是在推动“碳达峰、碳中和”目标背景下的新能源革命,都必须正视新能源汽车的颠覆性效果。

“现在新能源汽车对电网的影响还不太明显,等到2025年-2030年,市场份额激增的新能源汽车就会对充换电设施产生更多需求,因而也会对电网负荷、电网管理提出更高要求。”马军告诉记者,短期内要引导电动汽车单向有序充电,长期来看,则要发展智能化管理手段和能源互联网技术,实现新能源汽车与电网之间的能量互动。

他介绍说,现阶段可通过调整峰谷分时电价,引导电动汽车帮助电网消峰填谷。未来技术成熟后,还可以发展电动汽车对车辆、对家庭备用电源、对楼宇,以及对局域电网的反向输电。

有预测称,到2030年,随着新能源汽车尤其是纯电动汽车的保有量大幅上升、双向输电基础设施的不断完善,电动汽车在整个电储能环节中的比重可能会超过储能电站。

记者了解到,目前大部分新能源汽车未开放对电网的反向输电,大多数充电桩也无法让电动汽车将电能传输回电网,要想实现新能源汽车与电网的双向互动,还需要一系列的软硬件升级。此外,行业缺乏相关技术标准,车网能量互动究竟能为车主创造多大收益,也还是一个未知数。

“推动车网能量互动,离不开用户的配合。就像分时电价有效推动了电网的削峰填谷,要促进新能源汽车与电网的互动,也需要具有针对性的政策法规和顶层设计。”资深汽车媒体人、汽车行业分析人士杨小林认为,可以通过设立一些扶持政策,让用户尝到“车网能量互动”的甜头,也让车企、电池企业乐于参与其中。

2020年公布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》曾明确提出,推动新能源汽车从单纯交通工具向移动智能终端、储能单元和数字空间转变,带动能源、交通、信息通信基础设施改造升级。同时,要促进新能源汽车与可再生能源高效协同,鼓励“分布式光伏发电-储能系统-充放电”多功能综合一体站建设,加强新能源汽车与电网的能量互动。

杨小林认为,电动汽车作为储能终端的优势是成本较低,不需要重复建设,同时安全性较高、总量大且分布较灵活。

他还强调说,为退役的三元锂电池找到发挥余热的舞台,相关企业需要进行前瞻性布局。“谁能做好安全回收、有序利用动力电池,谁能引导用户融入车网互动,谁就能抓住新机遇。”

尽管《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》对电储能安全作出了严格规定,但考虑到全国日益庞大的新能源汽车保有量,以及即将在“碳达峰、碳中和”征途中扮演重要角色的新型储能项目,人们有理由相信,这两个行业的“双向奔赴”还会加快步伐,也更具想象空间。

本文来源于网络,不代表上海时报立场,转载请注明出处
我要收藏
0个赞
转发到:
腾讯云秒杀
阿里云服务器