国家电投集团是从事能源行业的,今天聊换电模式,因为换电模式参与方有很多,有主机厂、充换电设备的提供商、运营商、电池厂家等等,包括电网和相关的指导机构。不同的参与方有不同看问题的视角,启源芯动力作为一家换电系统的提供商集充换电厂商的运营商,我们更多的是从能源服务的视角来探讨换电的模式。
12月21日—22日,由充换电百人会、中国充电桩网主办,上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2023第四届中国国际换电模式产业大会(简称:金砖换电论坛)在上海大华虹桥假日酒店盛大举办。大会以“构建换电产业发展新机遇”为主题,政策赋能,新能源换电产业逆势崛起,深入探讨推动换电协同发展,共话换电挑战与机遇,共议产业创新的新趋势。
以下为演讲实录:
国家电投绿电交通产业创新中心 副主任 上海启源芯动力科技有限公司 副总经理 刘须宝发表了《交能融合,推动产业与创新实现价值共振》的主题演讲,他表示:
能源是换电产业发展的核心驱动力之一,就像刚刚讲的几个角色,不管是充还是换,重卡的电动化在最近几年已经取得了一定共识。虽然今年整体电动重卡增速相较于去年略微有所放缓,但整体的增长趋势还是比较清晰的。我们也看到截止到目前已经超过100家主机厂,将近667款换电公告已经投入到市场,包括近几年整体电动化的渗透率和相关配套设施也呈上升趋势。不管如何,即使在阶段性过程当中遇到困难和波折,但总体的趋势应该是比较清晰的。 这张图是把整个电动重卡产业链进行了浓缩,看一下它的模型和结构(如图)。既可以比喻成城市,也可以比喻成工业园区场景,中间的绿色部分,矿山、钢厂、港口等是场景方,它的场景由四个关键部分进行耦合,包括充换电站、负荷侧、换电重卡、矿卡等等,包括车储共用的电池银行、新能源发电站,这四个角色共同扮演把场景方降本增效的目的共同发挥出来,这里面也提到了车储共用,共享储能的方法。 很多时候大家在讲动力电池去做储能是不是一个伪命题?今天我看有很多专家,也可以给我们指导一下。我也在思考,启源芯动力现在也在探索,现在重卡上的电池电芯的循环次数已经可以到6000次以上了,电池使用寿命超过了10年,但是在很多场景,重卡报废年限是5-8年,开句玩笑话,车没了,电池还在,怎么办?怎么把电池在动力使用阶段成本摊得更少,这是一个需要探讨的课题;如何用到相对便宜的电,更高效地使用电,也是场景方需要思考的。 这是启源芯动力目前做的成绩,截止到目前,我们已经投建的换电站超过了560座,覆盖了31个省。目前在运营的电池超过了25000+套,也是国内拥有充换电场站和在管电池数量最多的企业,目前总体的换电站市占率超过了67%,也就是说中国每一百座换电站超过67座是启源芯动力负责投建的,我们在全国的充换电场站的覆盖呈现出了一定规律。这里面的符号不是表示一座站的意思,是表示有一定的集中度。目前充换电场站在华北、蒙西、新疆、华东、华中的部分区域集中度还是比较高的。 这是科技创新带动绿电交通领域快速升级的结构图。今天我们要把能源的运用跟交通的耦合关系讲明白,这张图分为“人-车-站-电池-电网”五位一体的数字化系统,这五个部分也是我们在整个重卡换电产业当中的重要组成部分。我们以技术为基础、通过科技的创新,实现底层技术,包括最近几年在充电、换电等技术方面的突破。 大家也看到现在有各种各样的换电站,有底盘式的、吊装式的,也有超级快充、兆瓦级的充电场站等等。不管是哪一种方式,这些年来底层技术的进步,让车辆实现了不同方式的能源补给,初步梦想的技术基础搭建好了。在搭建好这个基础之后,我们要朝着数字化的方向发展,实现上下游全产业链的打通。 中间一个图是车辆跟换电站的匹配。大家知道唐山目前是中国拥有电动重卡数量和换电站数目最多的城市,唐山现在拥有超过9000台电动重卡,其中拥有换电车型的大概约占80%以上,现在唐山有将近1万块电池。 前段时间我们有一个问题,我们有一个合作伙伴是一家钢厂,他自己拥有三个换电站,大概150台车左右,他也有100多套电池,但是他一直在自己的封闭体系去运营的,后来发现他一些干线上的换电站,包括曹妃甸港口的换电站跟他的电池没有打通,因为这个客户是自己购买的车辆和电池,在今年的时候跟我们提出能不能互换?这个对我们的挑战很大。因为早期换电重卡的运营模式,电池银行是不能互相打通和互换的。 举一个例子,启源芯动力持有的电池和张三李四持有的电池很难互换,很难结算。蔚来汽车怎么解决的?蔚来的所有电池都是它自己持有的。那么这个问题就抛给了我们,我们在今年7月份,跟这家钢厂进行了一系列探索,约一个月左右的时间,我们打通了它的三个换电站和持有的100多台车辆和电池跟我们的互换,通过我们数字化的平台和结算,完美地实现了。现在它自己的车辆不仅能够在自己场内的换电站进行换电,也可以在国电投唐山布局的干线和港口的换电站进行换电,效率增加了很多。 重卡换电的模式相对还是比较复杂的,刚才刘总讲到标准化的问题。实际上,唐山是标准化问题最大的受益者,因为唐山虽然有很多换电站,有很多换电重卡的车辆,但是标准绝大部分是相同的,这也是为什么我们能够跟这家企业实现最终打通。要不然最后他建三座站,我建几十座站,我们互相不换,他也有浪费,我也有浪费,在这个时候,我们标准是统一的,这样的共识帮助我们后面的互联互通互换,包括整个土地和电力容量的节约都做了重大贡献。 这是双向流通,拓展动力电池资产共享应用。今天是针对换电领域的探讨,我们不妨可以将话题再延展一下,大家知道我们国家在过去在整个电网包括储能的布局当中,一直有一个所谓的“强配储能”的说法。随着时间的发展,越来越不提起这个词,我们一直在提“共享储能”。换电站或者充电站有没有可能也是共享储能重要的设施?之前大家都讲峰平谷,在谷电去充电,在白天去运营成为了很多人的共识,但是任何事物都是变化的。 前段时间我们在电力改革当中也有一些新提法,比如电网侧的调配有可能每15分钟响应一次。以往我们对谷电有自己的认知,如果以后电网的需求每15分钟响应一次,我还能像以前一样只要晚上充电就可以了,我就用谷电就行了吗?实际上这个问题就变得更加复杂了。很有可能以后充电场站也得配储能,为什么?以前的商业逻辑不存在了。 我们在石家庄大概布了10个换电站,绝大部分换电站旁边配了充电场站,为什么要配充电场站?因为石家庄有一些大电量的渣土车没有换电的习惯,谷电的时候过来充一次电,白天去跑,但是我想这种情况在后续电网侧改革以后会有变化。因为咱们做重卡换电模式或充电模式,将来一定离不开电网。你所有的商业模式,科技的创新,最终一定要拥抱电网。 今天也算是抛砖引玉,我们这个电池技术迭代很快,技术路线上也有充电、换电,怎么样把充和换,把未来储能的运用和电网侧互动能够整合起来,这也是换电人应该思考的事。 所谓的充和换不是绝对的,也没有绝对的界限,针对不同的场景,低负荷的场景、高负荷的场景,时间效率有所不同。 所谓的充和换谁对谁错,这不重要。相对来说,我们还是要根据场景的不同,在客户是否对效率和经济性有需求的时候,我们去做一个权衡,我相信这样的能源补给方案才是相对符合终端场景的需要,也更有利于行业的发展,不是盲目补换电站,这个思路是不可取的。 我们看到充换电基础设施有很多问题,包括车站不匹配、互联互通能力不足、充换电场站盈利能力比较单一、电力和土地资源比较稀缺,这都是比较难的问题。但是我想给在座的各位换电人鼓鼓劲,大家知道今年的土地和电力变得更难了,但是启源芯动力今年新增的充换电场站依然是去年的2倍以上。难是难,但还是有解决问题的方法,在推进过程当中,像海南电网的能力并没有那么强,因为海南的工业企业比较少,海南西海岸线约120-150公里,那个地方缺电,电力设施不是很完善,但是我们在那个地方依然建了15座换电站。虽然我们遇到的困难很多,但是我相信办法更多,启源芯动力也用自己的实践证明了在相对比较困难的时期,我们依然取得了较快的发展布局,现在整个海南省东海岸和西海岸线将近600公里已经打通了,这是首个实现全省环绕的干线。 运营的本质是时间的管理,这里面是一个小小的案例。深圳泥头车的案例,从客户的角度来讲追求的是电费+服务费总价最低,最传统的是峰平谷的管理,我们多利用谷电,在晚上的时间多充电,白天多跑,这是最简单的方式。但是这样一个简单的模式,在面对新的电力体制改革包括电网侧调配的需求,响应时间变得更短等变化的时候,我们应该迎着这些变化去拥抱改革,要不然我们躺在以前领域的认知内是跟不上的。 “站网互动”助力换电站开源节流。最后这部分为什么要提到站网互动?我们投建了大量的充换电站以后,一定要思考怎么样做站网互动。目前启源芯动力截止到今年9月份,累计有41座站参与了电的交易,交易的电量超过500万度电,我们也有47座站参与了当地电网的聚合,纳入了需求侧的响应,有6座站参与了需求侧响应,响应次数达到23次,其中有21次削峰填谷,2次削峰。其实这个电量还是非常小的,因为启源芯动力每年几亿度的充换电的量,参与电网侧响应的还是很小的一部分,但是星星之火可以燎原。从客观规律上讲,那么多充换电场站占了那么多的土地和负荷,不可能不是集约式的。 将来如何和电网侧加强互动?这次需求侧的响应,我们应该是充换电企业唯一一家入选的,这次纳入冀北电力需求侧的响应,这个其实都很小,我希望在座的各位多参与一下。因为现在的换电站整体运营效率不是很高,我们可以坦诚交流这个话题,但是我们没有躺平,也不能躺平。像上海和南京,我们部分换电站的电池确实有的时候负荷率很低,我们现在在做两件事: 第一,现在有很多工地上需要用电,我把电池通过移动送电车拉过去,实际上也能干。 第二,在浙江横店影视城有一些外部拍摄的环节,我们把电池拉过去给他们送电。一个电池超过了车辆一半以上的成本,怎么把这些能源资产盘活?我们的换电站包括以后的充电站,怎么样通过能源的属性参与电网的调配,这一定是我们这些人从事充换电的必然之旅。虽然充换电场站数量不是很多,星星之火可以燎原;我们也相信这些充换电场站将来连成面形成网络以后,对整个电网的拥抱和互相的支撑,一定会成为接下来这些从业者的重要主题工作。 由于时间关系,启源芯动力介绍到这里,希望今天在座的各位在今后的充换电行业发展当中,能够多从能源的角度思考问题,多从网络的角度思考问题,一起构建充换电的能源网络。