如何在保障新能源汽車快速增長的同時,滿足公眾日益增長的公路出行及補能需求,當下已然成為行業主管部門和充電運營企業亟待解決的重大課題。
近年來,新能源汽車在我國逐漸成為市場主流。然而,相較于新能源汽車的迅猛發展勢頭,高速公路及普通國省干線公路沿線的充電設施建設卻顯得相對滯后,充電難、充電慢、體驗差等連串充電使用問題時有發生。同時,故障率高、適應性差、翻臺率低、運維難度大等運營端難題也層出不窮,極大制約新能源汽車行業發展。
在此背景下,2024中國汽車充換電生態大會于11月20日至22日在山西太原舉辦。其中,11月21日下午的“高速公路及普通國省干線公路沿線充電設施建設”主題論壇上,多位業內權威專家、企業領袖齊聚一堂,就公路沿線充電基礎設施的發展、公路綠色能源補給服務保障體系的構建、高質量超充網絡的布局、氫能技術如何助力超充網絡的普及、高速服務區零碳數智充電站的建設,以及干線物流充換電運營的數字化解決方案等前沿議題進行了深入交流與探討。交通運輸部路網監測與應急處置中心主管車春江主持了本場論壇。
據悉,此次論壇不僅吸引了大量業內人士與相關從業者積極參與,還得到了政府主管部門的高度關注與支持。交通運輸部公路局路網處副處長肖遙為本次論壇致辭。他指出,加速推進公路沿線充電基礎設施的建設,不僅滿足促進新能源汽車產業發展的要求,也是落實加快建設交通強國促進公路交通網絡與能源網絡融合發展的重要載體,更是深化綜合交通運輸企業改革、加快形成新質生產力、建設人民滿意交通的重要實踐。為此,他呼吁行業上下共同努力,集思廣益,為推動公路沿線充電基礎設施的更好發展出謀劃策,攜手共創綠色、便捷、高效的公路出行環境。
擴寬補能網絡,助力超充普及
山西作為能源大省,近年來在高速公路沿線充電、光伏發電、重卡換電等方面取得了諸多成績。在此次論壇上,山西省交通運輸廳路網運行管理處高級工程師王強就此進行了介紹。他表示,在充電設施建設方面,山西省已經實現了高速公路服務區充電設施全覆蓋,并對充電設施進行了優化,有效提高了整體充電服務水平。在光伏發電方面,山西省則充分利用高速公路空閑場地資源,建設了分布式光伏發電站,推動了交通和能源的深度融合。而在重卡換電方面,山西省積極與相鄰省份對接,聯合成立了能源通道重卡換電站示范線路工作專班,以換電技術方FGqwKmgwop44Oae7joECW36/mju81PperTve1tpBUhg=案為核心,共同布局了高速公路重卡換電的示范項目。
王強強調,下一步,山西省將按照交通運輸部和部路網中心的統一部署,繼續加快推進公路沿線充電基礎設施的建設,結合前階段的充電樁運營情況,重點圍繞京津冀首都經濟圈、重點景區周邊的重要通道,持續加密優化覆蓋全高速公路網,提升充電服務水平,不斷地滿足公眾的高品質、多樣化出行需求,為低碳綠色出行保駕護航。
“里程焦慮是制約新能源,尤其是高端純電滲透率提升的瓶頸,而在高速公路場景,這一焦慮會被放大。如何解決這個問題?我們認為,重點是要在高速公路上建立超級快充網絡。”理想汽車副總裁孫廣敏表示,用戶希望的是有一臺沒有里程焦慮的智能電動車,是一場能夠說走就走的旅行,是希望充電像加油一樣方便。而構建超充網絡將是一個非常好的解決方案。
至于如何構建高質量的高速超充補能網絡,孫廣敏提出三點建議:一是要有相當的密度,二是需要確保設備在線率,保證用戶來了一定能充上電。另外,在構建高速補能網絡的過程中,也要考慮充電效率和安全。企業需要在早期車輛電池的研發過程中就開始做車樁的匹配工作,并制定嚴格的標準來確保充電過程中的安全。
為解決高速公路上新能源車主的里程焦慮問題以及充電基礎設施建設中的挑戰,氫積電能源技術(蘇州)有限公司總經理陸穎提出了一套基于氫能源發電全新的解決方案,即利用氫發電技術實現離網供電,為高速公路上的超充站點提供穩定且高效的能源。
具體來看,該解決方案采用了一套完整的氫發電離網超充系統,其中包括發電和儲能單元。這個單元被設計成一個集裝箱式的箱體,內部集成了氫電池發電系統和低壓金屬儲氫模塊,可實現1站4槍。據介紹,其氫電池發電系統最高峰值發電功率可達1MW,這意味著未來當超充系統需要升級時,只需對終端的充電系統進行相應的升級,就能輕松滿足更高功率的充電需求。
同時,為了保障系統的持續供電能力,該系統采用了低壓金屬儲氫模塊作為燃料箱。這個模塊的設計使得每天只需更換燃料箱,就能實現7×24小時的連續供電。這種高效的能源供應方式,不僅滿足了超充站點對大功率供能的需求,還大大提高了系統的可靠性和穩定性。
多管齊下,應對電動車增長挑戰
“越來越多的超充場站建設,必然對現有電力資源帶來壓力。”陽光電源股份有限公司充電事業部產品總監何志利在分享中指出,隨著電動車銷量的急劇增長,特別是在近年來從百萬輛級迅速攀升至預計的千萬輛級,電動車保有量已接近3000萬輛,這對充電基礎設施提出了更高要求。特別是在高速公路場景,車主跨城充電行為普遍,但高速服務區充電站面臨電力增容難題和運維挑戰,導致節假日充電等待時間長、充電樁功率不足等問題突出,用戶滿意度較低。
針對這些痛點,何志利提出了陽光電源的光儲充一體解決方案,其中儲能系統可以直接高效地彌補變壓不足的問題,進而降低成本。而在超充技術方面,陽光電源今年發布的隔離風冷超充產品具備全生命周期成本優勢,對比其他路線的超充技術,僅在售后層面,就可以幫助節省10.1萬至40.8萬元成本,為客戶提供了充得快、充不壞、高收益的全新超充體驗。
深圳市科華恒盛科技有限公司產品總監樊志強則提出了其公司自研自產的“高質量超充方案”。該方案包含480~800kW全液冷超充及480~960kW風冷超充產品,支持250A/400A風冷超充與600A/800A液冷超充終端自由組合,加持全環矩陣投切拓撲,最大支持“充電1分鐘,續航100公里”極速補能。
據樊志強介紹,其方案將技術創新作為牽引,從“多賺錢、多省錢、多省心”三個維度,集成“高可用、高效率、高可靠、高安全”等十大優勢,能夠有效幫助運營商增加在激烈市場角逐中的核心競爭優勢,賦能提質增效。截至目前,科華智慧交通能源解決方案已成功應用于國網、南網、殼牌中國、BP、中石油、中石化、中核匯能、長峽快道、小桔充電等充電樁項目,為公路沿線高質量超充網絡建設提供了源源不斷的綠色動力。
對此,福建星云電子股份有限公司總裁助理劉震也發表了類似觀點。他指出,當前充電基礎設施最大的問題是收入來源單一,只能掙取服務費,且存在上限。對此,他提出通過整合儲能系統,讓充電站參與電網調度中,利用峰谷價差實現額外收益。同時,探索如V2G(Vehicle-to-Grid,車輛到電網)技術、備用電源服務等新興商業模式,進一步拓寬充電站的盈利渠道,提升綜合收益。此外,劉震還提出了光儲充檢一體化的充電站解決方案,即采用直流微網技術,結合光伏、儲能系統充電以及電池在線檢測,形成智能化的充電站。這種充電場站可以有效解決用戶的里程焦慮及運營企業的投資焦慮和安全焦慮。
盡管固定充電場站的建設在加速,但在特殊時期,如節假日、惡劣天氣的情況下,電動車車主的充電焦慮依舊存在,補能的確定性也無法得到保障。針對這一痛點,國廣順能(上海)能源科技有限公司首席產品官吳天認為,移動充電在該場景下是一種有效的補能方式。一方面,在節假日出行高峰時,移動充電設備可以根據需求靈活調配,不受車位和服務區南北區限制,能夠提供更優質的補能服務。另一方面,移動充電設備還有更豐富的使用場景,如配合光伏進行綠電消納和V2G操作,可實現能源的高效利用。
然而,吳天也指出,我國移動充電行業仍面臨諸多挑戰,如缺乏統一的行業標準和規范、成本較高、運營模式待創新等。他認為,應加強行業標準的制定和推廣,提高設備的生產效率和可靠性,探索新的商業模式來降低成本和運營成本。同時,也要探索更多的運營模式,如與場地方人力資源共享、采用搶單模式等,以提高收益和客戶滿意度。
數字化運營,解決場站運維難題
“我們預測可能在明年及明年以后,充電產業鏈的各個企業將重點在功率柔性技術、主機和并聯擴展技術、降耗技術、模塊化集成技術、智能診斷技術等方面進行發力,并且對于相關技術以標準形式進行固化,行業準入的門檻將進一步提升。”湖北交投新能源投資有限公司總經理裴陽表示,在數字化時代,技術革新深刻地影響著每一個行業,尤其是新能源領域。在此背景下,充電樁運營企業需要更深刻地理解技術的應用場景,降低運維成本,提升管理效能。
裴陽進一步指出,隨著技術的發展和市場競爭的加劇,充電場站的運營管理水平需要不斷提升,以適應新的市場需求和用戶需求。這種升級不僅體現在技術層面,還涉及到運營策略、服務流程、用戶體驗等多個方面。因此,充電場站的建設原則也需要隨之改變,從過去主要關注基本功能的實現,轉向更加注重用戶體驗、運營效率和營業收入的增長。
首先是在營銷方面,裴陽建議在充電場站建設過程中就強化標識、標牌、指引、照明等一系列的配套措施,同時升級運營管理平臺的支撐能力,滿足后續的營銷數據需求、服務需求以及宣傳需求。其次是售后層面,需要充電樁廠家、系統平臺、客服中心、現場的管理人員四大方面形成更有效合力和互動。此外,充電樁運營企業還需要有全局規劃的能力,例如在建設充電場站時就充分考慮充電場站與周邊環境的協調性、與其他基礎設施的互補性、以及長期發展的可持續性。最后,裴陽還建議充電樁運營企業適度的超前投資。在他看來,超前投資不僅能夠有效地搶占有利的地形,形成規模和質量的優勢,還能免除后期升級的流程成本和改造成本。
“建(充電場站)只是第一步,同時要有人運(運營),有人管(管理)。”孫廣敏同樣認為,充電場站的運營和管理是解決當下諸多行業痛點、難點的關鍵。在他看來,運營管理方需將智能運營作為重點,盡量通過車輛智能化、電動化技術,主動對用戶進行引導和管理,例如提前為用戶做好充電規劃,并實時更新沿途充電場站設備的使用情況,以確保充電樁的高效運行與用戶體驗的提升。
而在廣州億電邦科智能網絡科技有限公司董事長林曉東看來,充電站的運營與管理涉及層面廣且繁雜,離不開數智化平臺提供的智慧化協助與數字化支撐。通過數字化平臺,一方面可以實現一站一策、一區一策的精細化管理,另一方面還能促進智能化協同,將源網荷儲的電力設施和能源設施融合到一起,形成完整的智能零碳微網和電力系統。億電邦科開發的零碳充電站數智化平臺,不僅能夠滿足充電站對于設備精細化管理、智能化協同的要求,還可實現光伏增效系統、智能運維、虛擬電廠運營、交能融合服務、云邊協同、站級數智零碳算控機等多元化的功能建設,促進能源系統優質、高效、綠色、可持續發展,進而幫助企業達成充電站零碳充電運營的目標。
“對于物流行業來說,生命線在于效率。”北京智鋰物聯科技有限公司總經理曹建華指出,在干線物流場景,十分注重效率,而就提升充換電效率方面,他從多方面給出建議。一是行業需要一個具有公信力的公共平臺,來解決不同運營商之間的互通互換問題,基于標準協議來提供相應的硬件載體。二是需要構建充換電站智能控制的平臺,通過對所有換電站的運營數據進行分析,來提高換電站服務的能力,包括啟動的成功率、換電的成功率、換電的時長等。三是要構建虛擬電廠平臺,整合物流、車流和能流信息,并利用AI和大數據算法對車輛和能源進行預測與調度,從而形成“交能融合”的智慧物流系統,實現全場景的優化調度,這將是未來充換電運營商提升收益的關鍵路徑之一。