電動汽車是一種高檔消費品,雖然和傳統(tǒng)燃油汽車一樣,它是一種高級交通工具,但是我們應該充分認識到,它有許多不同于傳統(tǒng)燃油汽車的功能和特點,比如龐大的蓄電池、高效的電動機、可以不斷升級的強大的電子控制系統(tǒng)。在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié),我們的高級技術人員,應該站在電動汽車的角度,認真理解和掌握這些功能和特點,而不是站在燃油汽車的角度去設計和開發(fā)這些功能。設計和開發(fā)電動汽車的高級技術人員如何理解和掌握這些特點,將直接影響電動汽車從產(chǎn)品出廠到產(chǎn)品報廢全生命周期的使用效果。
作為消費者,能夠認真學習和掌握電動汽車的特點和特性是非常必要的,可以幫助自己選擇最適合自己的那一款電動汽車,可以滿足自己最大限度合理地使用電動汽車,可以幫助自己在電動汽車全生命周期實現(xiàn)增值保值。
說到電動汽車的全生命周期,從大的說,要追溯到源頭,從小的說,只是現(xiàn)實中正在使用的某個產(chǎn)品從出產(chǎn)到報廢。由于電動汽車產(chǎn)品用途不同,它們的技術開發(fā)目標也是不同的,因此它們的全生命周期會有很大的差別。在這里僅針對乘用車中的私家車進行分析和探討。說到儲能應用,這是電動汽車的獨有功能,用好了對電網(wǎng)起到填谷作用,也可以為車主節(jié)約開支;再進一步用好了,可以起到削峰作用,也可以給電動汽車實現(xiàn)增值保值;用不好,很多電動汽車在用電高峰時快速充電將會給電網(wǎng)帶來無法想象的災難。我們就先從大的說起。
隨著我國社會主義現(xiàn)代化事業(yè)在黨中央的領導下得到快速的發(fā)展,我國綜合國力有了很大的提高,人們的生活水平達到一個實現(xiàn)小康的新階段,除了購買房產(chǎn)以外,最大的花費就是汽車,傳統(tǒng)燃油汽車已經(jīng)在我國得到快速普及,在北京、上海、廣州、深圳等人口相對集中的大城市,人均汽車占有量達到了很高的水平,方便快捷的出行方式受到了中青年的青睞,在這樣的現(xiàn)實狀況下,我們有必要減少燃油汽車的數(shù)量,而大力推廣使用電動汽車嗎?凡事都要從實際出發(fā),我國煤炭資源豐富,而石油資源匱乏,離開這個基本國情,我們放著煤炭資源不用,把自己辛苦掙來的大量外匯扔給外國企業(yè),換回石油來滿足我們?nèi)找嬖鲩L的汽車用油需求,無論怎么說都是不明智的。因此,可以說國家把大力發(fā)展電動汽車上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略,是一個非常明智的做法,是符合全國人民利益最大化的英明舉措。我們應該相信這樣的決策已經(jīng)決定任何時候都不會動搖,今后數(shù)十年電動汽車會大力發(fā)展,燃油汽車會逐步減少,這是必然的。既然要從電動汽車全生命周期來進行分析,就不能不從煤炭發(fā)電說起。
前幾年我國清華大學相關專家學者歐訓民、張希良、覃一寧、齊天宇在“未來煤電驅(qū)動電動汽車的全生命周期分析”一文中利用清華大學Tsinghua-CA3EM模型的從礦井到車輪(Well-to-Wheels,WTW)模塊,以2020年為目標年份,對5條煤電技術供電驅(qū)動電動汽車路線進行了全生命周期能耗和溫室氣體排放定量計算,并與綜合電網(wǎng)供電路線和傳統(tǒng)汽油車路線進行了對比分析。在電力使用環(huán)節(jié)分析基礎上全面考慮了資源開采、運輸和電力輸配等階段能耗和排放情況。結果表明:電動汽車的全生命周期能耗為1 123~1 592 kJ/km,溫室氣體排放當量CO2為131~162 g/km;相對汽油車路線,電動汽車路線的節(jié)能減排優(yōu)勢明顯,節(jié)能35%以上,減排20%左右;電動汽車替代汽油車,煤炭消耗增加3~5倍,但石油消耗減少97%以上,符合中國以煤代油的能源戰(zhàn)略;采用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和碳捕捉及封存技術組合的先進供電技術供電驅(qū)動電動汽車,與汽油車路線相比,溫室氣體減排達80%,能耗降低仍達40%。
從上述分析可以看出,使用煤炭發(fā)電為主,并不能得出電動汽車全生命周期不比燃油汽車環(huán)保的結論,專家們以國際上通行的研究方法,用充分的研究成果證實,即使現(xiàn)在以煤炭發(fā)電為主,電動汽車節(jié)能減排的優(yōu)勢也遠遠超過燃油汽車,更何況我國正在大力發(fā)展的太陽能、風能等清潔能源比例逐年上升,所以電動汽車全生命周期環(huán)保應用特性是不容質(zhì)疑的。至于電動汽車鋰電池在報廢后的處置問題,已經(jīng)有地方政府(如北京市)制定法規(guī),明確由生產(chǎn)企業(yè)負責回收進行循環(huán)應用處理。目前鋰電池的報廢處理已經(jīng)引起各方關注,相信能夠有效解決這一問題。
對于電動汽車的全生命周期,從大的方面說,已經(jīng)形成廣泛共識,它是一個節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品,值得大力推廣使用。我們把電動汽車稱為新能源汽車,也是一個最好的證明。
現(xiàn)在我們從產(chǎn)品的角度來看看電動汽車的全生命周期。站在生產(chǎn)者的角度,電動汽車首先是一個交通工具。傳統(tǒng)燃油汽車生產(chǎn)者,有著非常豐富的經(jīng)驗和教訓。一個著名車企負責人對于生產(chǎn)電動汽車,曾經(jīng)這樣說,第一個問題,要生產(chǎn)一個產(chǎn)品不是主要的問題,因為產(chǎn)品的生產(chǎn)是需要技術的支撐,如果沒有成熟的技術不可能生產(chǎn)出令人放心的產(chǎn)品,現(xiàn)在大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,這個就是主要的。第二個問題,還有一個成本的競爭力。雖然,你具備了技術上生產(chǎn)的可能性,但是,你的生產(chǎn)的成本,達不到消費者的要求,達不到滿足他購買這樣的功能所愿意付出商品的價格的要求。這個也不具備產(chǎn)業(yè)化的條件,第一個我認為核心的還是技術。第二個,它的生產(chǎn)的成本是不是具備了消費者愿意購買的能力和價格范圍,第三個就是消費者買完這個車使用的便利性,它是不是充分具備了使用的便利性。這些說法反映了部分傳統(tǒng)車企對于生產(chǎn)電動汽車的一些顧慮。
站在消費者或者使用者的角度,對于電動汽車有著怎樣的期待和希望呢?現(xiàn)在很多消費者是被動的選擇和使用電動汽車,在北京和上海這樣的一線大城市,牌照原因成為選擇電動汽車的主要因素。較高的性價比,能夠基本上滿足上下班需求是他們最直接的選擇訴求。這樣的想法再具體到不同的群體,還可以進一步細化。從車輛外觀和內(nèi)飾方面來看,大多以傳統(tǒng)燃油汽車為參照,追求一定的大氣、高雅、時尚,有一個說得過去的顏值或面子。從車輛的安全上來說應該具有相近價格燃油汽車的安全設計和配置。從電動汽車一次充電續(xù)駛里程上來說,多數(shù)人還是希望越大越好,具體到現(xiàn)實技術能夠做到的,達到300公里似乎成為心理上可以接受的一個標準,如果價格合適達到200公里上下也成為剛工作不久消費者的一個選擇。消費者有許多人以為廠家標注的續(xù)駛里程是每一次充滿電都可以做到的,而實際上現(xiàn)在的電池技術標準是明確的,鋰電池初始容量下降20%以內(nèi)依然是合格的,續(xù)駛里程達到標稱的八折是正常的,在使用空調(diào)或超速駕駛、超負荷使用(電池容量低于20%時)等狀況下,都會加速電池容量的下降,加上冬季零度以下的低溫因素,續(xù)駛里程有時腰斬都是可能的。
所以消費者對于續(xù)駛里程稍微選高一些是合理的。從價格上來看,10萬元上下是電動汽車實現(xiàn)普及應用的基礎人群的熱門選擇,而20萬元上下則是追求一定性能和品質(zhì)的購車人群的最佳選擇,30萬元及以上的車型則是少數(shù)追求較高性能和品質(zhì)的富裕人群的主動選擇。從使用的便利性上來說,充電的便利是第一位的,在家門口停車能有一個充電樁,可以在夜晚充電是多數(shù)電動汽車消費者的愿望。這樣的愿望做不到的話,在單位或單位附近能有一個停車的地方配有充電樁也是較好的希望。像加油站那樣在充電站依靠快充方式進行充電來開電動汽車,無論對電網(wǎng)還是對私家車主來說都不是一個理想的方式,這樣做,還真是拿自家的電動汽車當燃油汽車開了,電動汽車的儲能優(yōu)勢被拋棄了,而電動汽車快充減少壽命的劣勢被發(fā)揮了。
好在近日國家發(fā)改委、能源局等四部門聯(lián)合印發(fā)《關于加快居民區(qū)電動汽車充電基礎設施建設的通知》(以下簡稱《通知》),來解決這個難題。該《通知》中明確指出:“各方要積極改造現(xiàn)有居民區(qū)設施,加快探索第三方充電服務企業(yè)與業(yè)主委員會等多方之間的聯(lián)系,并且參與到居民區(qū)充電基礎設施建設運營的市場化新模式?!弊詈蟆巴ㄖ敝羞€指出,將京津冀魯、長三角以及珠三角等重點城市列為此次試點的示范區(qū)。只要在充電上做到了方便、實用、合理、高效,在續(xù)駛里程和銷售價格上能符合人們的接受程度,消費者就會主動購買和使用電動汽車,就會迎來電動汽車一個較快的發(fā)展階段。
到目前為止,從技術成熟度上說,在電動汽車的全生命周期里,我們實現(xiàn)量產(chǎn)的電動汽車已經(jīng)達到了可以放心使用的程度。與傳統(tǒng)燃油汽車相比,電動汽車在續(xù)駛里程上已經(jīng)達到了實用化的階段,我們可以把300公里看成一個分界線。寶馬汽車公司做了大量調(diào)查,認為相當多的消費者把一次充電行駛300公里作為他們購買電動汽車的底線。比亞迪生產(chǎn)的秦EV300、E5、騰勢、E6等車型都達到或超過300公里。北汽EH400也可以達到400公里。國外特斯拉Model S、Model X等車型已經(jīng)超過400公里。因此,從技術的成熟度來看,電動汽車相比過去有了很大的進步,只要嚴把質(zhì)量關,實現(xiàn)大批量生產(chǎn)是沒有任何問題的。
與燃油汽車相比,電動汽車結構簡單,以15年或者行駛24萬公里作為全生命周期來看,其電機和電控系統(tǒng)維護和保養(yǎng)成本非常少,其他易損件如輪胎等根據(jù)里程和路況等因素更換花費與燃油汽車差不多,唯有電池系統(tǒng)需要正確使用和維護,在生產(chǎn)過程質(zhì)量把關不嚴或在使用過程中處置不當,都會導致電池提前報廢,更換一套電池不論對廠家還是消費者,都是一筆金額較大的支出。因此電池的性能是電動汽車全生命周期中影響最大的因素。
電池是電動汽車的核心技術,有人稱電池是電動汽車的命門,它決定了電動汽車的續(xù)駛里程、加速性能、使用壽命。已經(jīng)在量產(chǎn)電動汽車上使用的主要有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,其他電池正在研制中,要進入實用階段還有很長的路要走。目前這兩種電池從10到100千瓦時的電池都已經(jīng)可以裝配到電動汽車上。有研究表明,純電動汽車消費者最短可以接受的行駛里程是300公里,這個里程如果換算成與內(nèi)燃機和油箱同重的鋰電,那么電池組的能量密度必須要達到250wh/Kg, 也就是說單體電池要達到300wh/Kg的水平。目前三元鋰電池組已經(jīng)可以做到200wh/Kg,有望經(jīng)過改進可以達到這一目標水平。磷酸鐵鋰電池只能達到這一目標水平的一半,再改進提高一點有可能,但是大幅度提高有很大的難度。
量產(chǎn)電動汽車上使用的鋰電池,目前的市場價格已經(jīng)做到每瓦時2元左右,去年底據(jù)韓國LG在不同渠道發(fā)布的信息,其價格有1.8元/Wh,1.5元/Wh,甚至1元/Wh等,如果他們的三元鋰電池以每瓦時1元的價格進行傾銷,會給國內(nèi)鋰電池生產(chǎn)廠造成了很大的壓力。但是隨著電動汽車產(chǎn)量的大量增加,明后年鋰電池達到和穩(wěn)定在每瓦時1元的價格是有可能的。按照目前整車價格推算,電動汽車電池價格下降后,其他部件也會下降一些,整車價格或許可以降低30%以上,換一個角度講,會有更多續(xù)駛里程300公里以上的車型推出,能夠以人們愿意付出的價格提供給消費者。相信在電動汽車成本較高的情況下,國家的財政補貼和碳排放措施能夠促進電動汽車達到人們需要的價格區(qū)間。
磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,各有所長,也各有所短。從安全角度來看,磷酸鐵鋰電池則要穩(wěn)定許多,電池板就算是穿刺、短路也不會爆炸燃燒,遭到350℃的高溫也不會起火(三元鋰電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸鐵鋰電池略勝一籌。
三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán),有人在實際使用中,當進行900次的充放電循環(huán)后,電池容量就基本衰減到了60%左右。也就是說充滿電只能跑原來里程的一半多一點。如果每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環(huán)中工作,不榨光電池的潛力,即使經(jīng)過3000次的充放電循環(huán),電池容量基本還能夠保持在80%左右。但這需要非常優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)。在使用三元鋰電池的電動汽車時,要根據(jù)需要來進行充電,比較適合淺充淺放,不要用光電再充電,也不要每次都充滿電,合理使用的話,用個十年八年應該是沒有任何問題的。
不過,磷酸鐵鋰電池即便是經(jīng)過3000次0-100%的充放電使用,容量也才會衰減到80%左右,有廠家測試表明,進行滿充滿放10000次以后,容量也沒有衰減到60%,所以磷酸鐵鋰電池的平穩(wěn)充放電特性是遠遠好于三元鋰電池,另外磷酸鐵鋰電池的電池管理系統(tǒng)也不需要那么復雜,這也就進一步降低了成本。在使用磷酸鐵鋰電池的電動汽車時,可以進行滿充滿放,不必擔心電池的壽命,在進行儲能應用中,會發(fā)揮更大的作用。
在一輛電動汽車的全生命周期開始階段,剛出廠的時候,消費者購買了新車,電池電量很滿,續(xù)駛里程應該可以達到廠家標定的數(shù)字。有很多車友高興的進行新車測試,網(wǎng)上很多使用經(jīng)驗,都會感覺是滿意的。比較細心的車友會使用電度表進行計量,看看新車能夠充進去多少電(廠家也是的,裝一個電表也沒有幾個錢),使用一年后,就會發(fā)現(xiàn)充進去的電量越來越少,滿電時的續(xù)駛里程也越來越少,加速時的最高速度也感覺越來越低,這樣的狀況對于不同的電池(磷酸鐵鋰電池或三元鋰電池)下降的幅度是不一樣的,應該說,鋰電池的容量按照充電次數(shù)計算,如果每天充一次電,一年后下降5%是正常的,大于10%,是不正常的,兩年后下降10%是正常的,大于20%,是不正常的。不正常的情況與駕駛習慣、充放電方式有關,也可能與電池的質(zhì)量有關。電池容量的變化反映在續(xù)駛里程上,就是達不到剛開始使用時的里程數(shù)字。
在電動汽車全生命周期里,電池容量在正常使用時,會維持一個80%左右的狀態(tài)下平穩(wěn)運行,三元鋰電池可能會根據(jù)使用者的不同用車習慣,在五到八年后很快下降到60%左右,而磷酸鐵鋰電池會在八到十年甚至更長時間以內(nèi)維持在70%左右。電池容量打折而續(xù)駛里程也會同樣打折,這就是現(xiàn)在的技術水平所能夠做到的鋰電池的特性。根據(jù)車輛使用者的反映,網(wǎng)上很多評論認為電動汽車普遍存在續(xù)駛里程虛標的問題,實際上這是一種誤解。相比燃油汽車,一輛標稱每100公里油耗6升的汽車,剛開始用,一切正常,一、兩年后,發(fā)動機效率降低,每100公里油耗也會上升,7升8升都是可能的,用上空調(diào)再加上市區(qū)經(jīng)常啟停,10升油耗都不在話下,你算過6升油現(xiàn)在只能跑50、60公里是個什么樣子嗎?有人去說油耗虛標嗎?車主在乎的只是使用方便,對于油耗多少是不敏感的。沒有人去評論汽車油耗虛標。所以肆意宣揚電動汽車續(xù)駛里程虛標沒有任何實際意義。
生產(chǎn)廠對于新車的宣傳應該實事求是,根據(jù)本廠的測試,明明白白告知消費者續(xù)駛里程的真實情況,在什么條件下,新車能夠達到什么樣的續(xù)駛里程,比如在不同路況條件下,比如在不同充電條件下,比如在不同氣溫條件下,比如在不同電池衰減條件下、比如在全程空調(diào)條件下,等等。細了才能看出這輛車的真實面貌,沒有必要只檢好的說。
在電動汽車全生命周期里,雖然很多產(chǎn)品已經(jīng)進入實用階段,這是前進了一大步,但是電動汽車的技術更新和技術改進卻是路漫漫,值得我們生產(chǎn)廠去做的還有很多細節(jié)要不斷升級。燃油汽車上百年的精雕細琢,許多高級技術工匠幾十年研究一個螺絲釘,研究一個齒輪,才制造了現(xiàn)代汽車工業(yè)的許多精品杰作,在電動汽車的生產(chǎn)中,沒有許多高級技術人員發(fā)揚工匠精神,精心制作,不斷改進,想生產(chǎn)出一輛精品車那是不可能的。按照電動汽車的特點和特性,圍繞電池、電機、電控,我們有許多技術需要改進。由于在技術上沒有深入研究,這里只能站在觀察者的角度提出一些想法,供有意研究電動汽車的技術工匠們參考。
第一個是電池的標準化?,F(xiàn)在找不到一個標準的電池,幾乎是一個車型一種電池。不同的車企做不到,一個車企也做不到。是否可以把電池組設計成一個標準的形狀,通用在不同車型上,大的車用兩個電池組,這樣通過標準化使價格降低,使控制器統(tǒng)一。
第二個是電池組的管理。應該有編號,有信息存儲芯片,就像電腦硬盤那樣,可以查詢詳細的本電池組的信息。比如電池類型、出廠日期、編號、規(guī)格、充放電循環(huán)次數(shù)、充放電記錄、標稱容量、現(xiàn)在容量、每節(jié)電池容量狀況、每節(jié)電池電壓等等。通過電動汽車控制中心的軟件可以像檢查電腦硬盤那樣,檢查電池組的所有信息。如果技術上可以做到像電腦硬盤那樣,屏蔽掉有問題的電池單體,不用換電池單體就可以使用其他電池繼續(xù)供車輛使用的話,就更完美了。
第三個是雙電池組的優(yōu)勢。車用動力電池容量變化是不可避免的,人們購買電動汽車日常使用分為常用和不常用兩個部分,單電池組如果可以滿足150公里的續(xù)駛里程,可以用于上下班使用,在外出旅游時,雙電池組就足夠跑很遠的路了。電池容量只有30%時,電池組出力會加大,因為電機功率是固定的,幾倍于滿電時的負荷會加速電池老化,這種現(xiàn)象特別在小容量電池組上表現(xiàn)更為突出。如果選用雙電池組就有了備用。另外選用不同的電池組,一個經(jīng)常用于快充,一個經(jīng)常用于慢充,也是很好的搭配。兩個電池組,電池組容量小了,不良單體電池產(chǎn)生的木桶效應范圍就小了。對于更換不好的電池組,換一半,價格也少了很多。將來兩個電池組應用在電動汽車上應該是普遍的。對于同一車型,也可以先裝一組電池或者多種搭配方式不同價位供選擇,留給消費者升級電池的空間。
第四個是車輛控制器增強功能配置。電動汽車是一個最小的生活空間,許多住宅里的電腦、電器不可能搬到汽車里,但是可以增強功能,增加電腦配置,增強軟件控制能力,可以吸引軟件公司為電動汽車開發(fā)實用軟件,將電動汽車的硬件和軟件配置加強,增加電動汽車使用的便利性和實用性。固件模式的控制器成本高,升級成本更高,改為軟件模式進行控制,可以不斷進行升級,方便各種服務功能增加,會使電動汽車融入互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)中。個人可以遠程查詢與控制自己的電動汽車上的信息與功能。
第五個是增強電動汽車儲能應用的配置。電動汽車在夜晚供電低谷時充電是節(jié)約能源的應用方式,在白天供電高峰時充電是增加電網(wǎng)負擔的應用方式。實現(xiàn)電動汽車在用電低谷時充電在用電高峰時向電網(wǎng)供電是全社會最節(jié)約的用電方式,這樣的使用方式是電網(wǎng)和私家車主最歡迎的一種用電方式,相信不久就會成為全社會推廣應用的用電方式。從電動汽車方面如何用安全的配置,自動實現(xiàn)這樣的儲能應用功能是一個值得研究的課題。
以上是電動汽車制造時不同于燃油汽車技術的一些看法,只要對電動汽車的使用有益,任何創(chuàng)新和改進都是值得的,可能大伙有更好的想法和做法,能把電動汽車的優(yōu)點發(fā)揮到極致,把電動汽車的不足改進到實用,這就是我們想看到的結果。
在電動汽車全生命周期的測試上我們有很多事情要做,要把十五年或二十四萬公里的測試縮短到幾個月完成,需要很完善的測試場地和測試條件,不是一個輕而易舉的事情。一個負責任的車企、一個想創(chuàng)造精品車型的車企、一個想把單車型達到銷售100萬輛以上的車企,進行這樣的真實模擬實驗是值得的。相信我們國家會有這樣的車企出現(xiàn)。網(wǎng)上已經(jīng)有人對電動汽車與燃油汽車的全壽命周期成本進行了分析,但是性能和成本關系很大,非專業(yè)的測試與專業(yè)的測試,差別會有很大的不同。沒有能力去做的事情,我們也不去多加分析。
要分析電動汽車的全生命周期,儲能應用這個獨有的功能是占有非常重要位置的。電動汽車的儲能應用可以分為兩個層次。
第一個層次是在夜晚電網(wǎng)供電低谷時段進行充電。這個對于任何電動汽車都是一種值得推廣的儲能應用方式,使用三元鋰電池和使用磷酸鐵鋰電池的電動汽車都不存在問題。做到這一點關鍵問題是夜晚停車時要有充電設施。如北京市對充電站實行分時價格,對于晚上11時到第二天早上7時為低谷時段,電價是低谷電價,每度電0.3946元。目前住宅小區(qū)還沒有執(zhí)行分時電價,但是充電價格執(zhí)行每度電0.4733元。現(xiàn)在的分時段設定用電低谷和用電高峰,與電網(wǎng)分區(qū)段供電的實際上的低谷和高峰應該是不完全一致的,智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)建立后,價格應該是動態(tài)變化的,電動汽車應該被配置在網(wǎng)上,自動執(zhí)行充電管理,電動汽車本身對于充電時段管理和充電數(shù)量的管理也要能夠做到自動化,做到安全無誤。那時用電可能就像購買商品一樣,價格、數(shù)量確認后,你的電動汽車就會按照你確認時的價格進行充電,充電數(shù)量夠了結束。你在停車時,車輛自動連接到智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)上,一切都按照你設定的要求辦理,你已經(jīng)忘記了或者不需要去過問充電這件事。
第二個層次是向電網(wǎng)出售電力。儲能應用就是在電網(wǎng)供電低谷時進行充電,在電網(wǎng)供電高峰時向電網(wǎng)供電,高峰電價與低谷電價的差額就是儲能應用的收益。電動汽車的儲能應用也是在這樣的方式下獲得收益,實現(xiàn)增值保值。高峰電價是多少?現(xiàn)在沒有針對電動汽車出售電力的高峰電價,北京市對電動汽車充電的高峰電價是每度電1.044元,如果可以按照這個價格向電網(wǎng)出售電力,那么具備低谷充電和高峰出售電力條件的電動汽車每出售一度電可以獲得差額0.6494元。據(jù)有人測算儲能充放電轉換效率在80%到85%,按照80%計算出售每度電凈利在0.5195元。在可以預見到的電動汽車全生命周期里,一輛電池容量50千瓦時(續(xù)駛里程300公里)的電動汽車,按照電池80%的衰減計算(考慮到10年),在40千瓦時的容量下,使用10千瓦時容量用于上下班(夠跑60公里),拿出30千瓦時的容量進行儲能應用,每天出售一次電力,潛在獲利15.58元,每年300天則潛在獲利4675.50元,10年內(nèi)潛在獲利46755元,舊車僅僅用作儲能,在剩余可以預見的10年時間內(nèi),仍然存在四萬元以上的潛在獲利空間。由此可見電動汽車的儲能應用潛在獲利能力還是很強的。
什么電池適合做這樣的儲能應用呢?答案非常明確,只有裝配磷酸鐵鋰電池的電動汽車適合這樣做。中國電力科學研究院專家高飛、楊凱、惠東、李大賀在《儲能用磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命的能量分析》一文中通過對儲能用磷酸鐵鋰電池不同放電深度(40%DOD~100%DOD)的循環(huán)測試,考察電池在此期間累積的轉移能量與電池老化程度之間的相關性。經(jīng)過對長期循環(huán)試驗的數(shù)據(jù)分析,得出電池累積轉移能量與循環(huán)次數(shù)的關系符合BoxLucas模型;隨著放電深度的增加,電池老化現(xiàn)象對電池能量轉移能力的影響逐漸減??;通過計算電池即時容量衰退速度,認為電池在循環(huán)使用中經(jīng)歷了前期逐漸自穩(wěn)定和后期加速老化的2個階段。電池容量衰退至85%之前,深充深放與淺充淺放的使用模式對于電池能量轉移能力的影響是相同的,當電池容量衰退至75%時,深充深放的使用模式在電池能量轉移總量和能量效率上均優(yōu)于淺充淺放的使用模式。
從上述專家的分析中可以看出,磷酸鐵鋰電池非常適合滿充滿放。這一點對于儲能應用非常重要,相比之下,三元鋰電池的淺充淺放的特性不太適合用作第二層次的儲能應用,只能在第一層次的儲能應用中發(fā)揮作用。電動汽車在生產(chǎn)時就應該把儲能應用的功能考慮進去,如何在特定的時間內(nèi)完成充電,是所有電動汽車必備的設定。對于具備第二層次儲能應用的電動汽車,生產(chǎn)廠應該進行專業(yè)測試,能夠?qū)崿F(xiàn)高效、安全、實用,充分發(fā)揮電動汽車的所長。個人消費者購買的電動汽車,如果具有300公里的續(xù)駛里程,不會像開出租車那樣,一天到晚開個不停,反正閑著也是閑著,具備滿充滿放性能的磷酸鐵鋰電池,應該讓它的儲能應用功能發(fā)揮到極致。想一想十年后,你的愛車還有續(xù)駛里程200多公里可以開,一分錢儲能收益沒有賺到,是不是太可惜了。
北京市出現(xiàn)了一家專門給電動汽車流動充電的企業(yè),它們的商業(yè)模式很值得探討。有需求就有市場,有市場就有商家,它們就是看到了流動充電這個市場,才開發(fā)了使用柴油發(fā)電的充電汽車,專門為那些需要的電動汽車充電,每度電收費兩到三元,在這樣的市場環(huán)境中,它們獲得了成功,不斷發(fā)展壯大,成就了一番事業(yè)。我們在祝福他們成功的時候,是否看到電動汽車這個流動儲能電站,還有很多可以借鑒的商業(yè)模式有待我們?nèi)ラ_發(fā)。首先電動汽車是否具備充電樁的功能(快充)?如果具備,充電樁企業(yè)和停車場合作,少量建一些充電樁,在經(jīng)常停車的電動汽車(具備充電樁功能)用戶中,進行托管,這樣增加了對外服務的充電樁數(shù)量,而不需要建設那么多充電樁。一些不方便建充電樁的停車場地也可以開展充電托管服務。所有受托管的電動汽車開展服務,都能夠在網(wǎng)上查詢到提供服務的信息。具備充電服務功能的電動汽車可以成為充電運營企業(yè)的流動充電樁或預約充電樁。
今年五月全國政協(xié)副主席、科技部萬鋼部長在一次會議上,就電動汽車在“十三五”期間如何發(fā)展指出:電動汽車產(chǎn)業(yè)和市場的需求十分旺盛,要牢牢把握住汽車電動化、輕量化和智能化發(fā)展方向,不斷創(chuàng)新汽車市場的商業(yè)模式。電動汽車在中國是一個具有希望的,有光輝前程的朝陽產(chǎn)業(yè),是承載著責任與使命的產(chǎn)業(yè),也是今后科技創(chuàng)新的重點。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:nhy5325
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