“在大力發(fā)展風(fēng)電和光伏新能源方面，國家電投很早進(jìn)行了新能源電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和調(diào)整，以及相關(guān)布局。特別是‘綠電交通’項目，目前取得了一些階段性成果。”近日，國家電投綠電交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心主任、上海啟源芯動力科技有限公司副總經(jīng)理郭鵬接受中國工業(yè)報采訪時表示。
換電重卡超萬臺 國家電投布局“綠電交通”
據(jù)其介紹，當(dāng)前國家電投正通過兩大戰(zhàn)略積極布局“綠電交通”產(chǎn)業(yè)，并嘗試在重型商用車領(lǐng)域率先布局換電模式。
兩大戰(zhàn)略“電代油”和“氫代油”
國家電投2020年社會責(zé)任報告曾提出，要全面進(jìn)入“綠電交通”領(lǐng)域，實現(xiàn)智慧清潔能源和交通、充電及儲能設(shè)備的智能互動和深度融合，提高交通運輸和物流的能源效率和綠能比例。報告提出計劃到2025年，新增總投資規(guī)模1150億元，推廣重卡20萬臺，新增投資持有換電站4000座，新增投資持有電池22.8萬套。
據(jù)郭鵬介紹，“綠電交通”在國家電投層面主要分為兩個主戰(zhàn)略：第一是“電代油”，第二是“氫代油”。
“電代油”層面，以重卡為例，早在2018年之前國家電投就跟多家主機(jī)廠聯(lián)合牽頭在重卡電動化層面做了相關(guān)研發(fā)工作，并突破做了換電模式的解決方案。截至目前，國家電投已在國內(nèi)鋪設(shè)了超過100座電動重卡換電站，聯(lián)合主機(jī)廠推廣了超過10000臺換電重卡。除布局重卡換電領(lǐng)域，國家電投還在工程機(jī)械、電動船舶、電動農(nóng)機(jī)，包括鋰電池的機(jī)車，如火車頭、機(jī)車等方面進(jìn)行了延伸。
“氫代油”層面，國家電投在氫燃料電池方面已取得很多突破性進(jìn)展。在未來，電和氫將成為一種在不同的應(yīng)用場景、不同的工況下綜合起來可以解決燃油替代的技術(shù)手段。
針對“綠電交通”產(chǎn)業(yè)如何進(jìn)一步發(fā)展、落地，并與清潔能源產(chǎn)業(yè)更好地融合發(fā)展，郭鵬提出了以下三點建議。
第一，加快清潔能源產(chǎn)業(yè)和交通產(chǎn)業(yè)深度融合。在我國正在推動建立清潔能源為主的新型電力系統(tǒng)的當(dāng)下，通過“綠電交通”基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效連接能源端到網(wǎng)端、到用戶端，促進(jìn)分布式清潔能源就地消納。當(dāng)前，一個重卡換電站，每年能夠帶來600-800萬度電力的消納。以唐山地區(qū)為例，它可以完全消納一個4.5-6MW分布式光伏發(fā)電站的發(fā)電量。如何做好新能源項目和“綠電交通”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的協(xié)同和互動，是未來整體推進(jìn)的新的方向。
第二，做好新能源基礎(chǔ)設(shè)施和“綠電交通”產(chǎn)業(yè)推廣的協(xié)同。這個就像人的左腳和右腳，相互依存、相互制約。目前來看，電動車輛已經(jīng)越來越受到用戶的青睞，但相應(yīng)配套的換電站，包括充電樁卻由于用地、擴(kuò)容的問題，沒有辦法得到充分的匹配和建設(shè)，在一定程度上影響了交通電能替代的進(jìn)展。因此，建議各級政府能夠加強交通能源基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)籌規(guī)劃，在用地、電力擴(kuò)容方面能夠給予相應(yīng)保障。
第三，盡快統(tǒng)一商用車共享換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打造良好生態(tài)。由于采用不同的技術(shù)路徑，連接器、通訊方式互不兼容，都會影響電箱的互換共享。目前相關(guān)主管單位和牽頭企業(yè)正在推動，在標(biāo)準(zhǔn)上大家都已形成了共識，建議能加快推行換電標(biāo)準(zhǔn)的立項、制定以及審批流程，引導(dǎo)行業(yè)相對有序和健康的發(fā)展。
重型商用車率先布局換電
圍繞商用車推廣換電模式，是國家電投當(dāng)前重要的一次嘗試。
“車輛作為一種運輸工具，追求的最大化是‘人歇車不歇’，需要不停地運輸。由于電池搭載量的限制，不可能搭載太大量的電池。現(xiàn)在車載300度電左右的電池，在重型車?yán)锩嬉簿椭荒軡M足150-200km左右的續(xù)航里程需求，頻繁充電的話滿足不了運輸效果。所以我們想，換電在重型商用車?yán)锩嬉欢ㄊ莻€非常好的解決方案。”郭鵬表示。
資料顯示，國家電投2019年5月就研發(fā)出了全球首臺換電重卡，從技術(shù)和商業(yè)模式為電動汽車發(fā)展找到了新方向。其采用桁架向上卸取的方式更換電池，3-5分鐘即可完成，換電時間幾乎與加油相當(dāng)，每天運輸里程可超過790公里；運營模式采用“車電分離”：車和電池分開出售，電池可租賃，司機(jī)只需交一定數(shù)額的保證金，就可以開始拉活；度電計費—電池使用以用電量進(jìn)行結(jié)算，極大降低使用成本。
為實現(xiàn)換電模式在“重載、高頻”交通細(xì)分領(lǐng)域的大規(guī)模市場化應(yīng)用，近三年來國家電投投入用于研發(fā)換電重卡、換電礦卡、電動裝載機(jī)等核心產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)、支持新能源交通發(fā)展的資金，累計接近60億元；推動換電重卡成功落地國內(nèi)13個省市，簽約超5000臺，成員已涵蓋34款換電重卡及電動工程機(jī)械設(shè)備，產(chǎn)品全方位匹配電廠、港口、鋼廠、礦區(qū)、城市渣土、水泥攪拌等各類短倒場景應(yīng)用；每年新增用電量83萬千瓦時，替代柴油約260萬升；充換電站落地簽約66座，建成11座，形成了以換電重卡為核心的“電能替代”生態(tài)圈。
“到目前為止，我們在市場上推廣的換電重卡解決方案已迭代到第四代，第五、第六代產(chǎn)品正在加緊研發(fā)中。因為中國的重型商用車結(jié)構(gòu)非常類似于橋梁，我們便嘗試用吊裝式的換電方案解決重型商用車的電池箱通用性問題，形成了標(biāo)準(zhǔn)的電池箱，即可以適用不同的廠家和車型，從牽引車到自卸車、攪拌車等，不同類型車的車身形成電池的標(biāo)準(zhǔn)化互換，都可以在換電站里進(jìn)行換電。一個不同的電池包可以在不同的車型、不同的站點，跟不同的車的品牌廠商之間都能形成互換，這是國家電投技術(shù)進(jìn)步的一個體現(xiàn)，也是標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)步的一個非常重要的體現(xiàn)。”郭鵬說。
據(jù)其透露，國家電投目前已與中國超過40家以上的重型車廠有合作，在已經(jīng)發(fā)布的新能源重卡中有200個以上的電動重卡公告里面采用了國家電投技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重卡，市場上超過80%的車型都用到了國家電投標(biāo)準(zhǔn)的換電結(jié)構(gòu)方案，換言之，國內(nèi)主要的重卡制造企業(yè)在生產(chǎn)和銷售上，基本上都在采用國家電投的換電標(biāo)準(zhǔn)。
郭鵬還認(rèn)為，交通的新能源化一定是大勢所趨。“重型商用車的電動化滲透率去年只有大概1%，才剛剛起步。我們預(yù)測，到2030年其行業(yè)滲透率能夠達(dá)到20%，甚至30%，因此它需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施完善和布局。從這點來看，‘電代油’確實會有非?？焖俚陌l(fā)展，即進(jìn)入快車道。”
“也應(yīng)看到，雖然我們用電替換了油，在使用側(cè)確實做到了碳減排的目標(biāo)，但目前的電源結(jié)構(gòu)仍以火電為主。因此，在發(fā)電側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整上，要加快新能源發(fā)電的資產(chǎn)投入，逐漸降低火電和傳統(tǒng)能源的占比。與此同時，鼓勵新能源電動汽車及氫燃料汽車的迅速發(fā)展。”郭鵬建議。
