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智能充换网络:架起新能源车“生命线”

发布时间: 2016-03-15 08:45:13    来源: 电池中国网    作者: 王建军
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[摘要]充电难一直困扰着新能源汽车发展,今年“两会”期间,一些代表委员也提出,要构建智能充换电网络,进一步保障电动汽车在社会上的推广应用。

 

  充电难一直困扰着新能源汽车发展,今年“两会”期间,一些代表委员也提出,要构建智能充换电网络,进一步保障电动汽车在社会上的推广应用。《电池中国》网认为,面向千家万户的朝阳产业,发展之初就要考虑配套服务的便捷性。电动汽车用户需要在较大范围内享受到规范的充电服务,而充电设施网络化建设和运营,有助于提高公共服务的规范化和一致性。

  近年来,在国家政策引导和各方努力下,我国电动汽车在研发推广、技术水平等方面取得明显成效,产销快速增长。然而,目前充换电基础设施建设的相对滞后,极大地制约了电动汽车的进一步发展。因此,大规模推广电动汽车,首先要完善充换电基础设施建设。

  智能充换网络架起新能源车的“生命线”——这样形容充电设施的地位一点都不为过。2月24日,国务院召开相关会议,通过了加快充电基础设施建设等5项决议,大力支持我国新能源汽车行业发展。电网企业要加快推进电动汽车充换电网络建设,进一步满足电动汽车发展需要。

  智能充换电设施凭借优势脱颖而出

  电动汽车的动力电池有一定使用寿命。以锂离子电池为例,业内公认的是,当电池只能充满原有电容量80%的时候,就不再适合继续在电动汽车上作为动力电池使用。

  许继集团电动汽车充换电事业部总工程师陈天锦介绍,如果直接报废、回收处理,显然不能实现物尽其用,从电动汽车上退下来的动力蓄电池,可以在其他地方继续发挥作用,或者能否延长动力电池的使用时间。

  但由于电动汽车的用电需求具有移动性,与普通的电力用户不同,电动汽车可能停靠在多个不同的位置。传统定点计费服务方式可能不再适用,必须为电动汽车用户提供多点用电,多点计费的服务。此外,电动汽车用电需求具有多样性。电动公交车、环卫车、出租车、私人轿车对电能供给方式就会提出不同的需求,电能供给方式存在比较大的差异。也有人对直流充电、交流充电这些提出不同要求。

  理念简单,但需要一整套的系统来支持。电动汽车充换电站系统利用双向的智能化充放电装置,实现动力电池的充放储一体化控制。在此基础上,依据电动汽车行驶需求和动力电池充放电特性,建立动力电池在包括电动汽车、不间断电源、储能等不同应用场景的梯次利用策略,使动力电池使用效率最大化。对电池的梯次利用,使得如今电动汽车对动力电池剩余容量的要求,由80%降低到60%,动力电池使用成本降低50%。

  同时,跨区域、全覆盖、基于物联网的智能充换电服务网络,其合理布局能够增大电动汽车行驶范围,让驾乘人员不必再时刻担心电池电量。如果要时刻盘算着剩余电量能不能撑到充换电站,不敢长距离出行,那驾乘电动汽车可真不过瘾。解决这个问题其实不难,让充换电站形成服务网络,开到哪都可以充换电。

  业内专家认为,合理布局的智能充换电服务网络,可以促进电动汽车的普及,这不仅将改变现有的化石能源消费格局,还将成为智能电网建设的重要组成部分,同时作为一个储能系统,为风电、太阳能等清洁能源的消纳提供平台。

  智能充换电设施的建设及运营模式

  面对近年来电动汽车快速发展的局面,全国人大代表、江苏省苏州市市委书记周乃翔建议有序构建智能充换电服务网络,进一步保障电动汽车在社会上的推广应用。

  全国政协委员、力帆实业股份公司质量中心成品检验部组长邹先荣认为,未来电动汽车采取“换电”模式更能发挥新能源汽车的优势。换电模式可以利用遗弃掉的谷电建能源站,采用移峰填谷完成电池充电,再将充好的电池送往加油站,电动汽车可以在这里实现3分钟换电池。同时,通过“互联网+物联网”,实现电动汽车换电模式,车主只需下载App,就可以用手机找到最近的换电加油站。

  充换电设施建设与电网建设紧密相连,前者从属于地方交通规划,而后者则为电网企业垂直一体化管理。为保障电力供应满足充换电设施运营需求,业内专家建议,在建设配套充换电服务网络时,协调好充换电基础设施与电网之间的互相影响,电网企业需参与地方充换电基础设施规划编制,确保电网企业能够提前开展充换电基础设施配套电网建设与改造。

  以国家电网公司为例,截至2015年年底,已累计建成充换电站1537座、充电桩2.96万个,形成“四纵两横一环”高速公路快充网络。在充换电设施的建设运营方面,目前各企业充换电设施信息交互标准不同,使用的服务软件和支付方式也各有差异,给电动汽车用户使用带来困扰。

  针对这一问题,业内专家建议,整合不同企业和不同城市的充电服务平台信息资源,构建全社会充电基础设施信息服务平台,促进充电设施的互联互通,实现统一运营、集中监控、便捷服务,提高充电服务的智能化水平。

  较为成熟的智能充电网络,应由电动汽车运营服务公司负责电池租赁,在充电站中对电池进行集中充电和维护,通过电池集装箱向电池配送站进行统一配给,有效节省城区土地资源,利用用电低谷时段充电的模式使得在做好电能供给服务的同时,消除电动汽车普及后电池大规模充电给电网带来的负荷高峰压力;电动汽车车主可灵活选择换电,或在充电站和充电桩充电,并按行驶里程交付费用。

  该模式统一了网络中各地市的技术标准和技术规范,实行一体化监控运营,实现了充换电网络城际互联和服务广泛覆盖;通过建设的蓄电池储能电站,利用退役动力电池充电组在晚间低谷时段充电,白天高峰时段向电网并网送电,实现电池的梯次利用,可有效提高电池寿命价值。

  在该模式下,电动汽车车主可在联网的任何一家充换电站开户领取充电卡,即可租赁充满电的电池,选择任一家充换电站更换电池,或在联网的充电桩即时插卡充电,可有效解决当前动力电池技术水平下的电池使用维护问题。

  各地纷纷加快智能充换电服务网络建设

  国际能源署《全球电动汽车概览2020》研究报告指出,电动汽车智能充换电服务网络发展初期,公共充电桩车桩配比为0.08-0.3。

  国家电网辽宁省电力有限公司首次发布的绿色白皮书中提出,为助力低碳发展,推广电动汽车,将投资20亿元建成较为完善的环渤海经济圈电动汽车智能充换电服务网络,在14个城市新建电动汽车充电、换电站58座。这些充电设施建成投运后,可满足1.1万辆次电动汽车充电需求。

  国家电网辽宁省电力有限公司积极与汽车制造企业沟通合作,引导企业按照国家电网公司标准设计制造电动车,多方探索和改进智能充电服务网络的商业化运营模式,推动电动汽车产业化发展。

  部分省市快速跟进。2015年上半年,甘肃电网新能源汽车充电电量已达16764.05千瓦时,随着配套设施和优惠政策的不断完善和落地,甘肃省电动汽车业务继续快速稳定发展,电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统已建设完毕并投入运行,包含1座充电站、152台充电桩均已全部接入本系统。

  此外,甘肃省电动汽车高速公路充电网络将陆续投入建设,连霍高速兰州至天水段所辖22对服务区将建设快速充电站,建成投运后将在甘肃建成高速公路供电服务网络,大大提高电动汽车的行驶的便利性。

  智能充换电运营服务企业动作频频

  目前我国电动汽车发展处于起步阶段,现阶段充电车辆较少,运营充电设施经济收益较低。为保障充换电运营服务长期稳定开展,充换电市场需要依托一些社会责任强的大型企业,建设和运营城市中心、城市优先发展区域的大型商场、文体场馆等建筑物配建停车场以及交通枢纽、驻车换乘等公共停车场的公共充电设施。

  国网电动汽车公司与国网天津电力签署电动汽车服务领域战略合作框架协议,并宣布车联网平台在天津上线运行。双方充分发挥各自领域的资源优势,加强配套充换电设施建设和运维,提升充换电服务水平,开展电动汽车租赁及增值业务服务。

  万马股份去年投入9.6亿元用于I-ChargeNet智能充电网络建设项目(一期)、9800万元用于年产5.6万吨新型环保高分子材料项目、2亿元用于补充公司的流动资金。

  电动汽车行业服务商“充电网”CEO王振飞介绍,充电网可以帮助汽车厂商进行第三方公共充电资源的筛选、勘察、测试和认证。目前公司已与特斯拉、宝马、日产等电动汽车厂商,以及国电南瑞、中恒电气等设备制造商达成合作,同时与中国普天等充电运营商实现了充电桩数据对接。

  此外,八大汽车制造商包括福特、本田、克莱斯勒、通用、奔驰、宝马、三菱和丰田,与美国电力科学研究的合作研究其实已经取得丰硕成果,正逐步实现智能电网系统的商业化。

(电池中国网独家稿件,如需转载请注明出处)

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