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電動汽車儲能看上去很"美"

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年09月28日  

國家發改委等4部們最近發布《提升新能源汽車充電保障能力行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》)提出鼓勵新能源汽車提供儲能服務,為蓄勢待發、嗷嗷待哺的儲能市場帶來了新機會。


《行動計劃》提出,利用智能電網、智能網聯汽車等技術,鼓勵新能源汽車提供儲能服務,并通過峰谷差獲得收益。加強技術儲備,開展電動汽車充放電試點,探索分布式發電、儲能與電動汽車充放電技術的結合,促進清潔能源消納。


新能源汽車儲能是一個新的概念,也是一個很好的愿景。根據國家發改委能源研究所、自然資源保護協會、中關村儲能聯盟合作撰寫并與2018年2月發布的研究報告《電動汽車儲能應用潛力及成本分析》(《成本分析》),所謂新能源汽車儲能的實現方式主要包括有序充電、車電互聯(Vehicle-to-Grid,以下簡稱V2G)、電池更換、退役電池儲能等。


在上述四種新能源汽車儲能方式中,所謂有序充電,即在充電過程中,電動汽車無法向電網或負荷直接放電,但仍可通過改變充電時間(電力需求響應)的方式參與電網削峰填谷,實現“虛擬儲能”作用。


所謂車電互聯電動汽車和電網的互聯,電動汽車都具備大容量的電池組,因此考慮到峰谷價差的存在,可以在電價相對低時對電池組進行充電,而在電網負荷較高時,以更高的價格“出售”給電網,電動汽車車主不僅可以從電網買電,還有望賣電給電網賺錢。


這份研究報告提出,對比四類電動汽車儲能模式,有序充電成本最低,但其儲能應用潛力受限于車輛出行強度;V2G儲能應用潛力最高,但其市場化推廣取決于電池技術進步與成本下降速度;電池更換儲能靈活度最高,但僅適用于特定車型。


對退役電池儲能也即梯此利用,國內最大的動力電池公司、寧德時代董事長黃世霖提出四點理由認為這一條路無法走通。


第一,4000個循環的動力電池衰減到2000個循環,如果裝在儲能系統里面,僅僅做削峰填谷的話,磷酸鐵鋰能用三到四年,而三元電池只能用兩年,經濟性算不過來;


第二,動力電池如果從回收到運輸再進行檢測,再做成儲能系統的話,實際上隱形的成本非常高;


第三,目前汽車主流電池是三元電池,生命末端的三元電池是否適合拿來做儲能?現階段來講還不夠成熟。如果系統設計得不夠好,或者系統超期服役的話,留下的安全隱患會非常多;


同時,未來動力電池和儲能電池技術路線會分開,動力電池提升能量密度后循環壽命會越降越少,再拿來做梯級利用,可能性就更小了。


因此,電動汽車儲能未來比較可行的主要集中在V2G。這種方式看上很美,也有比較多的制約因素。


第一,中國要實現V2G儲能,首先要需要具備V2G功能的電動汽車,但中國目前并未有一家主機廠可以生產這種電動汽車,即便是全球電動汽車的標桿特斯拉也不具備這種生產能力。


“如果動力電池的壽命遠遠超過車身的壽命,V2G是有可能的,如果動力電池壽命短于車身的壽命,V2G就是不現實的。”中科院電工所儲能技術組組長陳永翀對中國儲能網分析,用戶對于電動汽車15分鐘快充技術是否有強烈的需求?以及這樣的安全快充電池技術是否可以突破?


第二,即便具備V2G儲能的電動汽車之后,參與V2G儲能的參與度比較有限。


根據研究發現,現有各類車型中,乘用車、商用車、物流車參與電動汽車儲能相對可行,而接受有序充電或V2G的公交車、出租車不足受訪用戶的20%。


一位國內充電樁運營商負責人對中國儲能網分析,V2G電動汽車儲能主要適用于私人充電樁,能否實現V2G電動汽車儲能的一個關鍵因素將取決于車主是否擁有私人專屬車位,不同于歐美市場,國內電動汽車車主擁有私人專屬車位的比例并不高。


第三,國家沒有出V2G上網“收電”的技術標準、以及收電上網電價。


前述國內充電樁運營商負責人提出,從近期來看,即便政策和技術問題解決之后,V2G的儲能市場規模并不大。


不過,國家發改委能源所研究員劉堅認為,從長期來看,V2G市場規模巨大。


根據它的測算,僅僅車電互聯(V2G),考慮到我國新能源汽車的發展趨勢,假設2030年全國累計推廣1億輛電動汽車,電動汽車理論的儲能潛力就可達到5000GWh以上,與全國潛在的1.5億千瓦抽水蓄能相比,可以實現4倍或者與抽水蓄能更高的儲能規模,所以應用潛力是非常巨大的。


為此,國家發改委能源研究所、國家可再生能源中心、自然資源保護協會2018年9月發布的《電動汽車儲能市場及激勵機制研究》提出,為加快電動汽車儲能推廣,應在市場準入、商業模式、價格機制、用戶宣傳、技術研發方面提前進行政策布局。


其中,在市場準入上,首先應明確電動汽車儲能的市場身份與地位,鼓勵將電動汽車資源納入當前需求響應、儲能資源進行管理;第二,根據電動汽車充電特性和充電基礎設施分布情況,適度降低電動汽車儲能參與市場的功率容量門檻;第三,允許電動汽車通過聚合集成的方式參與電力系統服務,制定第三方以平臺方式參與電力市場交易的規則,明確第三方參與市場交易的責任和義務,為電動汽車平臺化接入營造政策環境;第四,完善電動汽車充放電計量,尤其在住宅和辦公地點,通過增設電網電表或實時核減負荷有效區分電動汽車充放電負荷與一般用電負荷,為電動汽車儲能參與電力系統服務提供技術條件。


在商業模式上,對于電動汽車用戶個體而言,車輛出行具有更高優先級,直接與電網達成儲能協議的難度較大。要充分釋放分散的電動汽車儲能潛力,提高電動汽車儲能效率,位于電動汽車用戶與電網之間的中間方必然起到重要作用。該中間方可通過價格設計激勵電動汽車汽車用戶參與電力系統儲能服務,同時也能最大程度保留用戶個體出行自由度。車輛服務商、充電運營商、負荷集成商都是潛在的電動汽車儲能中間方,其中車輛服務商對車輛運營有充分調度能力,最有能力將電動汽車充電與車輛運行協同優化;充電服務商掌握硬件接口和充電用戶資源,可通過改變充電技術及設施布局的方式影響用戶充電行為;負荷集成商擁有平臺優勢,可通過“虛擬電廠”方式跨地域整合充電資源。

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