朱福壽


遠行“怪圈”未跳出
從中長期看,實現純電動汽車、新能源汽車在高速公路上長距離行駛不太現實。公認的重要瓶頸便是延長電池續航里程帶來的成本增加、壽命等相關問題,難有很大突破。從目前已經投放的電動汽車來看,很多產品的續航里程也都是在150公里以下,不可能保證長距離的行駛。
電池成本增加是一個重大課題。每一臺乘用車電池的價格目前約為10萬元。電池的重量達到200公斤。據有關專家推算,如果電動汽車要具備與傳統汽車相競爭的能力,價格要下降到目前的1/10。到2050年,電池密度將達到每公斤250瓦時,這一水平很難再提高。如果電動汽車要想獲得更長的續航里程和更高的行駛速度就要裝更多的電池組。由此增加了汽車自重,限制其更高的速度和更長的續航里程,這就陷入了一個“怪圈”。
成本限制運營范圍
電池頻繁更換會增加成本。主要因素是電力動力的瓶頸未在技術上實現突破。在高速公路服務區建設充電、換電設施,形成覆蓋也是有相當大的難度。高速公路理論上需要加油站1.7萬座,以此作為參考,假設把加油站全部替換成換電或充電設施,理論上也需要建相當數量的充電站。每一座的建設成本、運行維護成本等等至少要在千萬元以上,如此投資巨大的充電站誰來建?怎樣運行?短期內都成問題。目前只能在部分區域,建立充換電設施,進行示范運行。這就限制了電動汽車的使用范圍。
挑戰電網安全
如果新能源汽車大面積地使用,雖然從整體上講我國電力總量能夠滿足電動汽車的充電容量要求,但是我們的電力資源趨于緊張,電網安全是一個非常大的問題。
自2003年出現全國大電荒以來,這一狀況并沒有得到良好解決,甚至有加劇趨勢。有關資料顯示,當前我國電力供應70%是來自煤電,12%來自水電,2%來自海電,其他化學能源電力占4%。剩下的1%來自風力、太陽能等再生能源。由此可見煤電占絕大部分?,F在全國電煤年產量已高達30多億噸,幾乎達到產能的極限,實現更大幅度增長并不現實,也不符合科學發展的政策導向。在經常缺電時候規模普及電動汽車不符合我國具體國情。就全國范圍而言,市場投放50萬輛電動汽車不會對電網負荷造成很大影響,但是發展到500萬、5000萬輛可能會給電網安全帶來問題。
區域性運營大有作為
近期我國新能源汽車產業化的突破口在哪里?我認為在公交車、出租車、上下班代步用車、公務用車、市政用車等方面還有很大空間。
一是行駛里程短,公交車、出租車在特定區域行駛,對于續航里程要求比較低,可以對電池成本增長等方面進行有效控制。
二是特定區域建立充電站相對集中,可以較快形成充換電網絡。
三是效果也會非常明顯。有數據表明現在全國出租車大約有120萬輛,一輛出租車的油耗幾乎相當于10輛私家車,全部出租車總油耗相當于1200萬輛私家車,占目前我國汽車總保有量1.14億輛的10.5%,如果我們把出租汽車換成純電動車,油耗就能夠降低10%。此外,我國城市公交車有50萬輛,總油耗也非常高。黨政機關或行政事業單位公務用車的總量已經達到了200多萬輛。現有的公務用車替換成電動用車不僅可以降低油耗,還能夠在很大程度上避免公車私用。
四是有助于解決城市污染環境問題,目前汽車尾氣排放造成的污染主要集中在城市,PM2.5對城市空氣質量提出了更高的要求。如果全國120萬輛的出租車、50萬輛的公交車和200萬輛的公務用車實現純電動,城市環境將一定大有改觀。
換電為主 充換分離
發展新能源汽車需要拓展合理的商務模式,處理好汽車廠、電池供應商、電網、運營商、客戶等關系,協調好相互間的利益關系。新能源汽車的基礎設施目前主要有交流充電樁、交流充電站、直流充電站三大模式。
短期看,新能源汽車合理商務模式應當是換電為主,充電為輔。換電所需要時間短的優勢是顯而易見的,目前在我國地方上建設的大型充換電站中,完成充電的綜合時間達到了6到8分鐘,與普通加油時間基本相當。換電的另一優勢是可以實現方便管理。如果我們所有的私家車采取換電的模式,就會像過去換液化氣罐一樣帶來很多管理問題。所以我要提出首先從出租車、公交車、公務車來突破,因為它是一個單位、公司或一個組織,在統一組織的情況下,換電模式的一些缺點就不會特別顯眼,因為公司形態相對好管理。所以換電模式主要面向出租車公司、公交車公司,便于統一標準、統一管理。我們可以晚上充電以利用補電,在換電模式下換下的電池可以集中到晚上充電,利用低谷電量,這樣不僅可以節省電費,還能夠提高整個電網經濟運行的水平、安全。未來充電基礎設施的發展將與智能電網的應用推廣進行有機融合,從而既保證電力供應又節約充電。
另外,在換電模式上,我們主張換電和充電設施相分離。在換電模式下我們可以考慮在私人維修站等網點建設簡易的換電設施,投入成本非常低。充電設施可以考慮與換電設施相分離,建成若干個,這樣相比新建充換電站一體,投資小、見效快,也能充分利用現有汽車銷售網絡資源,發揮多個市場的積極性。
歐洲建有充電和換電一體的大型換電站,整個投資兩三千萬,實際上這樣的充換電站,做概念可以,投入商業化、市場化是無法操作的,因為投資太大,另外全國不可能只有一種電池的標準,甚至可能有兩種、三種、四種。換電自動化將會帶來巨大的投入。因此建議建立換電與充電相分離的模式。比如一個城市可以通過簡易裝置把電池換下來,投資幾十萬足矣。換一個電池的時間大約是15?20分鐘,換下來以后所有的電池晚上在一個城市里面的幾個地方集中進行充電,通過智能電網來解決問題。
所謂“充電為輔”是指在用戶住處、政府建一些充電裝置,可以利用白天的時間進行充電。另外關于私家車電池的更換,消費者對于更換后的電池質量存有疑慮,因此更適用充電模式。
希望國內能盡快著手研究可以操作的新能源汽車產業化的路徑。制定出租車、公交車等大客戶群體換電電池的標準。電池種類越少,換電越具有可操作性。實現新能源汽車產業化要結合現階段的技術,有合適的商務模式才具有可操作性,在短期內實現突破。如果按照這樣的方向,我想未來要實現50萬輛、200萬輛,相對而言非常容易。
部分國家充電設施建設情況
中國 243與13283
國家電網數據顯示2011年,其以20個節能與新能源汽車推廣應用試點城市為主,共建成156座充換電站、6252臺交流充電樁,累計建成243座充換電站、13283個交流充電樁。南方電網則建成充換電站14座、充電樁2901個。國家電網在“十二五”期間將建設充換電站2351座,充電樁22萬個。
美國 14000與1.2億
近日,美國能源部向電動汽車項目撥款1.2億美元,目標是在全美境內建造14000座免費充電樁,其中包括家庭智能充電器。
美國新能源權威派克研究公司預測,截止2017年,美國將建成150多萬個電動汽車充電站,直流電充電站將會達到11.5萬個,無線充電站將會達到15萬個,而全球的充電站總量將會達到770萬。
日本 4000
日產汽車、住友商事等日本公司將共同加快生產電動汽車充電設備,力爭到2020年在全國設立4000個電動汽車充電站,將首先在首都地區的汽車銷售網點、便利店、高速路服務區等20多個地方設置快速充電設備,充電一次收費420日元。目前日本國內只有1300個快速充電站,全國電動汽車的保有量也僅有3萬輛左右。