12月2日，中國電動汽車百人會2021年度媒體溝通會在北京舉行，會議宣布第八屆中國電動汽車百人會論壇將于2022年3月25-27日正式舉辦。中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高院士就新能源汽車產業技術與總體發展趨勢做了四方面的詳細闡述，以下為第三部分“快充快換、車網互動及電動汽車智慧能源”。

01

超快充電問題

大家對電動汽車仍然不太滿意的是充電不如加油快。

今年十一長假，很多用戶抱怨電動車變成了“電動爹”。其實高功率型動力電池是可以像加油一樣超快充電的，但其比能量低，無法滿足長續航要求。現在長續航的電動汽車越來越多，裝的都是強調高比能量的能量型動力電池，要想超快充電就不太容易了。比如350千瓦超快充電，5分鐘充接近30度電。要解決的問題不少。充電倍率太大，電池受不了;充電電流太大，車受不了;充電功率太大，電網受不了。為此，電池本身要具備快充能力，即比較高的峰值充電倍率。車載電氣系統的電壓要提高，如增加到800伏以便在超大功率充電時減小總充電電流。最好采用儲能電池放電達到350千瓦的高功率以減輕電網負荷，這樣才能便于超快充電。

這中間最難的還是動力電池本身快充潛力的發揮。大家知道充電過程是最容易發生安全事故的，主要原因是快充導致鋰枝晶造成內短路。為此，需要開發無析鋰的快充技術外，還要選擇超快充電區間和幅度。研究表明，比較合適的是在電量低到一半以下，5分鐘充1/3的電量，而不是充滿。充滿會遇到很多問題，安全問題、壽命問題、發熱問題等等，得不償失。超快充電應當主要用在高速公路應急補電，比如現在五六百公里的車，5分鐘充1/3電量就是200公里，這是比較科學合理的。除了解決這個核心問題外還要考慮全氣候，比如冬天和夏天，冬天要加熱，夏天要散熱。所以，還要配備快速加熱、快速冷卻。快速加熱現在可以做到每分鐘最高升溫7接近8°攝氏度。夏天還要加大強制冷卻的功率。我們團隊已經開發出滿足上述要求的超快技術。

現在中國電力聯合會制定的超級快充標準已經開始公開征求意見了。我的團隊與殼牌合作在加油站已經建設了幾個超快充電示范站進行試驗考核。

基于儲能電池放電的超級快充其儲能電池從哪兒來?有兩種辦法，一，直接帶儲能的充電站，但成本偏高。二，跟換電結合。因為換電本身就有很多電池是備用的，備用電池就可以做儲能電池。商用車快速換電這個趨勢已經非常明顯了。工信部已經在全國進行換電試點，我的團隊也在宜賓等幾個城市做換電。總的來看，目前高出勤率、重型載荷、短途運輸的卡車搞換電是最火的，比如礦區、建筑工地、鋼鐵廠、港口等等，這是首先要進行的，將來逐步擴展到城市和高速公路。

我們認為，快速充電和快速換電相結合，卡車快換轎車快充，換電備用電池給轎車快充，將是一個優勢互補資源共享的解決方案。而且這種快充快換站的使用與原先燃油車加油的習慣和頻率、及位置很接近。大能源企業非常適合在加油站建設快充、快換耦合站。

同時，快換的電池實施租賃，能源企業開電池銀行。對大能源企業來講，這也是轉型的一個非常好的方向。因為在燃油車的補能模式下，能源就是柴油汽油，所以燃油車是一種能源消耗型的交通工具，而電動車是一種材料循環型交通工具，對于材料循環最好的方式是擁有電池。石油公司擁有了電池就擁有了材料循環，也就擁有了材料，跟擁有石油是完全類似的。長期看，這是一種比較合理的商業模式，我相信會有極大的前景，而且大能源企業一定會介入。現在的充電企業會面臨新的競爭壓力。

02

慢充與車網互動

據統計，目前家用電動汽車充電量的75%是通過慢充獲得的。而慢充主要是在家里慢充。隨著電動車數量快速增加，慢充會給電力負荷帶來很大壓力。

北京現在已經快40萬輛電動汽車了，而且使用頻率大大高于燃油車。現在每天上下班車流里至少有20%的電動汽車了，很快就會到30%、40%。大家下班回家都充電，電力系統受不了。現在深圳等地已經出現這個問題了。所以，無序充電的時代即將結束，之后就會進入有序充電階段。會有后臺來管理充電，通過電價機制把充電調整到電力負荷低谷區間。現在深圳已經開始做示范了。

管理充電的信息網會智能調度電網的充電能量，能源互聯網的雛形就出現了，這是一件非常非常大的事情。有序充電還是單向的能量流動，控制一下什么時候充。再進一步發展就是雙向的，電動汽車電池會既充電又放電。比如，電動汽車與建筑或者房屋連接構成一個能源系統，也就是電動車作為一個儲能裝置，可以給建筑供電。地下車庫都停著我們的電動私家車，將來晚上的電價跟白天電價差別會比較大，比如階梯電價差1塊錢，就會有收益。隨著向可再生能源轉型，風電光伏發電波動大，電多的時候先儲儲存一部分，沒電的時候再放出，這樣一來儲能的作用會很大，電價差也會越來越大，電動汽車作為儲能裝置的價值就會發揮出來。

前面提到，2025年電池汽車車上的電池容量就超過20億千瓦時了，到2040年3億輛電動車，一輛車平均65度電，就是差不多200億度電，等于我國今天全社會一天消費的總電量。這一巨大儲能系統將產生巨大的碳減排潛力。我們初步計算碳減排潛力可以高達10~20億噸。這個數量十分驚人，還需要碳排放計算專家的確認。

總之，電動汽車儲能的潛力極大，會是一個巨大的藍海市場。現在，各級政府都在面向雙碳目標大搞碳減排。其中最重要的途徑之一就是基于電動汽車的智慧能源，包括光伏、電動車電池、充放電裝置、家用電器連成網，一個小區、一個單位、一個社區可以形成一個個微電網。一個行政區有許多微電網聯起來變成區域電網，最后形成整個城市的智慧能源，成為綠色智慧城市的重要組成部分。

大家可能會疑問，電動汽車是分散的、移動的、隨機使用的、充電裝置也不是到處都有的，這種理想的結果如何實現?首先，慢充設施要大普及。慢充今后的規劃是每輛車至少有一個充電樁，最好有兩個，就是工作單位和家里各一個。最終理想的狀態是車停下來就會接入電網，這樣才能形成儲能和電網互動這種功能的實現。實現的手段很多，比如利用車載雙向充電機，車下只是需要一個智能插座就可以了，智能插座其實是解決結算問題，就像我們騎共享單車，只要騎了就可以結算。現在可以充電的地方其實還是很多的，220伏插座很多地方都有。但問題是，不是你家的電，是不能隨便充的。但是如果有了智能插座，結算問題解決了，這個問題就迎刃而解了，這從技術角度看只要有標準規范，安全是有保障的。關鍵是如何實施。

新的推動力量就是各級城市都要創建低碳城市，需要推廣電動汽車，推廣光伏、推廣儲能，這個時候政府會大搞新基建。每個城市每年都有碳減排指標，是必須完成的。如果碳指標降不下來，新的投資就無法上馬。這就像以前各個城市競爭GDP一樣，現在要比賽碳減排。全國各大能源企業也都在各個地方投資，整縣整市推進可再生能源與智慧能源。以電動汽車為核心的電池儲能和光、儲、充一體化的智慧能源系統很快就會在全國逐步展開。

我估計這個進度，在2025年之前主要是有序充電，2025年到2030年會發展出跟建筑和微網互動，2030年之后會與配電網互動。從系統分級看，底層是充放電的硬件設施，中層會是大量的電動汽車儲能和微網聚合商，上層是政府介入的調度管理平臺。有區一級的、城市級的，省級的和國家級的國家電網總調度。相關的技術問題并不是非常難，我的團隊現在也開始進行這方面的工作，我們正在與合作伙伴一起選擇中等城市來做示范。以可再生能源為主體的電力系統的特征將會是分布式、市場化為主。

國家電力改革基本政策是兩頭放開，管住中間，即只管電網，把用戶端和發電端放開，建設全國統一的電力市場。我們電動汽車充放電也會是一個市場。充電、放電就跟股票的買入和賣出一樣，相當于建了一個電動車的股市，電價低就充，電價高就賣。通過經濟激勵手段實現對波動性風電與光伏等可再生能源的自動調節與平衡。至于對我們個人而言只用手機APP就可以搞定，這是未來綠色智能城市的一個美好愿景。