“在大力发展风电和光伏新能源方面，国家电投很早进行了新能源电力结构转型和调整，以及相关布局。特别是‘绿电交通’项目，目前取得了一些阶段性成果。”近日，国家电投绿电交通产业创新中心主任、上海启源芯动力科技有限公司副总经理郭鹏接受中国工业报采访时表示。
换电重卡超万台 国家电投布局“绿电交通”
据其介绍，当前国家电投正通过两大战略积极布局“绿电交通”产业，并尝试在重型商用车领域率先布局换电模式。
两大战略“电代油”和“氢代油”
国家电投2020年社会责任报告曾提出，要全面进入“绿电交通”领域，实现智慧清洁能源和交通、充电及储能设备的智能互动和深度融合，提高交通运输和物流的能源效率和绿能比例。报告提出计划到2025年，新增总投资规模1150亿元，推广重卡20万台，新增投资持有换电站4000座，新增投资持有电池22.8万套。
据郭鹏介绍，“绿电交通”在国家电投层面主要分为两个主战略：第一是“电代油”，第二是“氢代油”。
“电代油”层面，以重卡为例，早在2018年之前国家电投就跟多家主机厂联合牵头在重卡电动化层面做了相关研发工作，并突破做了换电模式的解决方案。截至目前，国家电投已在国内铺设了超过100座电动重卡换电站，联合主机厂推广了超过10000台换电重卡。除布局重卡换电领域，国家电投还在工程机械、电动船舶、电动农机，包括锂电池的机车，如火车头、机车等方面进行了延伸。
“氢代油”层面，国家电投在氢燃料电池方面已取得很多突破性进展。在未来，电和氢将成为一种在不同的应用场景、不同的工况下综合起来可以解决燃油替代的技术手段。
针对“绿电交通”产业如何进一步发展、落地，并与清洁能源产业更好地融合发展，郭鹏提出了以下三点建议。
第一，加快清洁能源产业和交通产业深度融合。在我国正在推动建立清洁能源为主的新型电力系统的当下，通过“绿电交通”基础设施能够有效连接能源端到网端、到用户端，促进分布式清洁能源就地消纳。当前，一个重卡换电站，每年能够带来600-800万度电力的消纳。以唐山地区为例，它可以完全消纳一个4.5-6MW分布式光伏发电站的发电量。如何做好新能源项目和“绿电交通”基础设施建设的协同和互动，是未来整体推进的新的方向。
第二，做好新能源基础设施和“绿电交通”产业推广的协同。这个就像人的左脚和右脚，相互依存、相互制约。目前来看，电动车辆已经越来越受到用户的青睐，但相应配套的换电站，包括充电桩却由于用地、扩容的问题，没有办法得到充分的匹配和建设，在一定程度上影响了交通电能替代的进展。因此，建议各级政府能够加强交通能源基础设施的统筹规划，在用地、电力扩容方面能够给予相应保障。
第三，尽快统一商用车共享换电技术标准，为产业发展打造良好生态。由于采用不同的技术路径，连接器、通讯方式互不兼容，都会影响电箱的互换共享。目前相关主管单位和牵头企业正在推动，在标准上大家都已形成了共识，建议能加快推行换电标准的立项、制定以及审批流程，引导行业相对有序和健康的发展。
重型商用车率先布局换电
围绕商用车推广换电模式，是国家电投当前重要的一次尝试。
“车辆作为一种运输工具，追求的最大化是‘人歇车不歇’，需要不停地运输。由于电池搭载量的限制，不可能搭载太大量的电池。现在车载300度电左右的电池，在重型车里面也就只能满足150-200km左右的续航里程需求，频繁充电的话满足不了运输效果。所以我们想，换电在重型商用车里面一定是个非常好的解决方案。”郭鹏表示。
资料显示，国家电投2019年5月就研发出了全球首台换电重卡，从技术和商业模式为电动汽车发展找到了新方向。其采用桁架向上卸取的方式更换电池，3-5分钟即可完成，换电时间几乎与加油相当，每天运输里程可超过790公里；运营模式采用“车电分离”：车和电池分开出售，电池可租赁，司机只需交一定数额的保证金，就可以开始拉活；度电计费—电池使用以用电量进行结算，极大降低使用成本。
为实现换电模式在“重载、高频”交通细分领域的大规模市场化应用，近三年来国家电投投入用于研发换电重卡、换电矿卡、电动装载机等核心产品关键技术、支持新能源交通发展的资金，累计接近60亿元；推动换电重卡成功落地国内13个省市，签约超5000台，成员已涵盖34款换电重卡及电动工程机械设备，产品全方位匹配电厂、港口、钢厂、矿区、城市渣土、水泥搅拌等各类短倒场景应用；每年新增用电量83万千瓦时，替代柴油约260万升；充换电站落地签约66座，建成11座，形成了以换电重卡为核心的“电能替代”生态圈。
“到目前为止，我们在市场上推广的换电重卡解决方案已迭代到第四代，第五、第六代产品正在加紧研发中。因为中国的重型商用车结构非常类似于桥梁，我们便尝试用吊装式的换电方案解决重型商用车的电池箱通用性问题，形成了标准的电池箱，即可以适用不同的厂家和车型，从牵引车到自卸车、搅拌车等，不同类型车的车身形成电池的标准化互换，都可以在换电站里进行换电。一个不同的电池包可以在不同的车型、不同的站点，跟不同的车的品牌厂商之间都能形成互换，这是国家电投技术进步的一个体现，也是标准化进步的一个非常重要的体现。”郭鹏说。
据其透露，国家电投目前已与中国超过40家以上的重型车厂有合作，在已经发布的新能源重卡中有200个以上的电动重卡公告里面采用了国家电投技术标准的重卡，市场上超过80%的车型都用到了国家电投标准的换电结构方案，换言之，国内主要的重卡制造企业在生产和销售上，基本上都在采用国家电投的换电标准。
郭鹏还认为，交通的新能源化一定是大势所趋。“重型商用车的电动化渗透率去年只有大概1%，才刚刚起步。我们预测，到2030年其行业渗透率能够达到20%，甚至30%，因此它需要大量的基础设施完善和布局。从这点来看，‘电代油’确实会有非常快速的发展，即进入快车道。”
“也应看到，虽然我们用电替换了油，在使用侧确实做到了碳减排的目标，但目前的电源结构仍以火电为主。因此，在发电侧结构性调整上，要加快新能源发电的资产投入，逐渐降低火电和传统能源的占比。与此同时，鼓励新能源电动汽车及氢燃料汽车的迅速发展。”郭鹏建议。
