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【金砖换电论坛】中国电力企业联合会处长周丽波《电动汽车电池更换标准化发展趋势》

点击数:142022-01-10 06:45:24 来源: 2021中国国际换电模式产业大会-开启共享换电新模式


12月23-24日,由中国充电桩网、充换电百人会、电动交通换电产业技术创新联盟、联联充电联合主办,国家电投&启源芯动力、国什能源协办,中国充电桩网承办的2021第二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顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展览展示”,以“紧抓换电产业发展机遇,助力实现‘双碳’目标”为主题,既有企业细致入微的分析,也有行业专家为市场发展提出的设想与方案,共商强国大计,落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求,积极助力构建“双循环”新发展格局。

 


中国电力企业联合会处长周丽波出席论坛并发表主题演讲——《电动汽车电池更换标准化发展趋势》。


以下为演讲实录:


尊敬的各位来宾,各位领导,今天也是非常感谢主办方的邀请,有幸参加第二届换电金砖论坛。

刚才陈教授做了一个激情洋溢,特别有号召力,而且特别有深度的演讲,我这边深受鼓舞。电动汽车充换电设施产业的发展,包括中国新能源汽车产业的发展,离不开以陈教授和贾总这样一批为代表的先行者的努力和推动。

今天在这里分享一下从标准化建设的角度,谈一谈中国电力企业联合会所做的工作和一点思考,不到之处请大家批评指正。

不管充电还是换电,都是一种能源的补给方式,尤其在3060目标下,这种能源的补给方式受到各方高度关注。“碳达峰”和“碳中和”对于能源的低碳、零碳发展的转型要求对电力、交通两个行业提出了新的挑战和要求。
    
在这样的转型过程中,我们这两个行业之间的融合是成为必然的趋势。而且这两个行业会更加紧密不可分,换电设施、充电设施都会承担着连接电动汽车,连接交通和能源这两大行业的关键节点,所以我们的重要性越来越凸显。
    
中国结构长期以煤电为主,随着转型发展,构建新型电力系统的要求,未来会有大量的新能源接入电力系统。对电网储能的要求,包括灵活性的调节需求,也会非常大。我们在电动汽车交通的一些转型发展挑战也越来越多,在不久的将来,我们应该能够看到电动汽车作为一个灵活的储能资源,为电网的调峰调频发挥重要的作用。
    
我们能够看到交通、电力两个行业的融合会催生出更多新的技术、新的商业模式、新的经济增长点,共同引领和推动经济、社会的高质量发展。
    
中国电力企业联合会和电动汽车百人会前不久发起了《高质量充电的行动计划》。充电是一个广义的概念,我们提出了高质量的充换电需要有一个优质的充电体验,比如说安全、快捷、高兼容性、个性化的充电服务,能够包容多元化的充电技术,比如说ChaoJi充电、无线充电、换电、小功率直流、光储充一体。它有高可靠性的充电设备,整个充电设施从部件到系统都有高质量的管控体系。
    
我们也希望在高质量充电计划里面,能够涵盖合作共赢的商业模式,比如说车桩需求的匹配、个性化定制充电服务、分场景的充电服务需求,实现车企、用户、运营商多方共赢。现在不同车企也在进军布局充换电的网络,他们的需求和传统的运营商是不同的,角度也是不同的。所以我们希望未来多方能够互相匹配,形成合作共赢的商业模式。
    
外,建设绿色低碳的产业链。因为我们也在建设新能源汽车充电设施的低碳行动计划,我们希望能够在行动计划里面号召整个产业链在服务电动汽车产业发展的过程中,提高绿色充电量的占比。比如说新能源汽车充新能源电,发绿证可能难度比较大,我们会发出这样的鼓励和号召,参与电网的灵活调控,降低全生命周期的碳排放水平,未来积极参与碳交易市场等等。
    
有与能源交通的友好互动。充电设施是多网融合的关键节点,车桩协同、车网互动,探索电力交易市场化场景用户侧商业生态,建立各种形态的负荷聚合商、充放电服务商,发挥市场机制的作用。
    
目前充换电设施网络,中国相对比较完善,全国一线和新一线城市中,杭州、上海、天津三个城市实现了充电站3km半径服务覆盖率都达到100;杭州、上海、天津、广州、武汉、北京、苏州、东莞、佛山九个城市的充电站5km半径服务覆盖率都达到100%;国内一二线城市公共充电场景供需基本达到平衡;三四线城市和发达地区农村需求增长较快。
    
这是我们根据当前预测,今年和去年,还有预测2025年快充、慢充和换电站的预测,不一定准确,也是有各种因素。这个换电站主要针对乘用车,不包含重卡,也是供大家参考,因为在不同应用场景下,尤其是针对乘用车换电站的共享和互联互通,是我们标准化关注的痛点和难点问题。我们怎么能够实现换电站对不同车型、不同厂商车辆之间的兼容,这个也是我们共同面临的一个挑战。
    
尤其是近期工信部印发《换电示范城市建设》以来,它覆盖综合应用类和重卡特色类这样的类别,而且不同的城市也很有代表性,从地域上和工业的特色上,都是不同的。
    
我们认为这些试点示范城市面临的挑战就是技术路线的多元化和各层级标准,有可能面临不协调、不配套,甚至可能是多种技术路线互相矛盾的情况。所以我们在这里,希望有关方面和产业界、政府主管部门重视到这个问题,我们也积极向工信部和能源局进行汇报,在示范城市的建设中,下一步要加强标准的顶层设计、顶层政府的规划配套,我们也会策划一些相关的活动,在这个示范城市的标准化建设中发出我们的声音。
    
中国电力企业联合会是电动汽车充电设施,包括电力行业的标准化的归口管理部门。我们在2010年被批复成立了能源行业的电动汽车充电设施的标准化委员会,而且下设目前有6个工作组,是比较全面覆盖各个技术路线。
    
在目前的标准体系里面,我们规划了标准163项,其中国家标准有57项,行业标准65项,是一个比较完整的标准体系。
    
这是已经发布的标准和在编的标准数量情况。(如图)
    
这是整个电动汽车充换电设施的标准体系,包括传导充电、无线充电、电池更换、充换电站的建设、服务网络,设备层面的电能质量与电网互动,整个建设运行各个环节都涵盖了。
    
电池更换技术,因为在座的都是专家,我这边不多说了。昨天大家开玩笑说换电技术是五花八门,前后左右上中下都有。我们从经济性来看,换电站的建设和快充站相比,昨天有领导提到换电的挑战不是来自于自身,而是来自于和其他的能量补给技术路线,和不同的新能源汽车的发展的技术路线的挑战。所以,我们也应该在看到自己优势的前提下,也看到来自于不同方面的挑战。
    
这是我们可以看到的换电模式的一些优势,从用户层面,从车企层面,尤其对于电网层面,其实是比较友好的。像削峰填谷、辅助服务;电池层面可以有电池资产的流通属性,能够全生命周期进行集中的管理和梯次利用。
    
在国家和社会层面,换电模式下,它对于国家政策的依赖性相对比较小,但是它现在唯一的缺陷,我个人认为要分场景来具体考虑充换模式的应用,比如电动汽车和两轮车不一样,在电动汽车里面重卡和乘用车就有很大差异,大家一定要考虑到不同的应用场景。
    
这是示范工程(如图),这些比较旧了。而且在乘用车的换电模式发展中,以一些企业为代表的,在探索共享换电的技术路线,同一个换电站能够兼容多种类型的电池、多种品牌的车辆,这也是一个很高的挑战。因为它的共享网络建设涉及的面比较广,比如说场地、工程建设、关键设备,维护成本也很高,未来的标准化方面面临的电池位置、车端及电池锁止机构、连接器物理尺寸和通信协议、紧固等各种挑战。
    
这是目前的一些核心的商业模式,大家都比较熟悉了,跳过。
    
重点介绍一下目前电动汽车电池更换标准体系的建设情况。一直有媒体在说换电产业缺标准,实际上这个观点不是那么准确的,我们的换电相关标准的体系建设,从五六七八年前就开始了,从基础的建设标准、从设备的标准、运行管理的标准,都是有布局的。有一些可能不仅仅是针对换电,比如说充换电站监控的,很多是和充换电结合在一起考虑的,我们从一开始就没有排斥充换电一条技术路线,不管是无线充电、换电、传导也好,对于我们来说都是平等的,可以提供有效的能量补给形式的一种方案,所以我们在标准建设中都是一视同仁的。
    
大家可以看到我们在规划建设、设计和施工验收方面,我们的国家标准、行业标准都是非常完善的,比如《电动汽车电池更换站通用技术要求》,这项国家标准,我们已经向国家标准委提出来修订。另外像《电动汽车电池更换站设计规范》,这是很重要的一项工程建设的国家标准,在修订的过程中,因为它是2015年发布的,2015年换电产业发展并不是那么快,所以针对这几年新的发展形势,我们在里面纳入了一些新的要求。尤其是考虑到比如像加油站,在新建的加油站里面配换电站这样的模式,我们也在标准中进行了考虑,在一些消防设计的要求上面,也都提出了新的要求。

另外,《电动汽车充换电设施工程施工和竣工验收规范》也是去年才发布的,NB/T 33004。我们还在这个基础上,昨天刚刚开了一个审查会,《电动汽车充换电设施施工验收手册》,我们把分散在各个不同标准中涉及到充换电、换电站建设的这些要求都集中到施工验收手册里面,提供一个可操作性的参考,后续时机成熟的时候也会向社会进行发布。
    
比如像《规划导则》《建设技术导则》近期也会有一个修订的计划,因为规划导则里面尤其是对于居民区的,对于一些新的应用场景的,因为配电容量不足是一个硬伤,所以我们在《规划导则》里面希望通过标准的修订,考虑一些新的发展形势。
    
像《电动汽车充换电设施接入配电网的技术规范》,也是未来和电网互动,我们还有电动汽车和电网互动的另外两项标准也在编制的过程中,不同的充电的能量补给形式哪一种模式对于和电网的互动更加友好,可能也是大家需要关注的问题。
    
另外在换电系统和设备层面,其实我们的相关标准也相对比较完善。比如说换电接口这块,《换电电池箱的连接器通用要求》,包括《快换电池箱通信协议》,还有电池箱架,这几项国家标准都一并现在在国家标准委的立项审查的过程中,专家的初评已经通过了。因为前期我们组织行业内所有代表性的企业都来参与到标准草案修订的工作。今天参与标准制定的很多代表都在现场,大家对于这个情况比较了解。
    
后续像电动汽车电池更换系统的安全要求、电动汽车电池更换系统的结构和用力,这些也都在报批的过程中,很快会发布。刚才陈教授提到电池更换一定要注意安全,我们在标准这块也有布局。
    
从趋势发展情况来看,我们认为到2025年,公共交通和私人领域是一个换电技术推广的阶段。自动充换电技术会有一定的进展,开始出现跨平台的车企换电站,这也是我们比较乐观的预测。到2030年,换电技术能够在更多的领域推广,移动换电等多种方式能够兴起,换电技术得到更多的市场机会,跨平台的车企换电渗透率提高。到2035年,换电站是大范围布点,换电储能、互动化都有突破性的进展,自动化充换电技术全面实现,跨平台车企换电渗透率进一步提高,进一步方便用户使用。我们主要从方便用户使用角度来提一些建议和期望。
    
另外,我们也希望大家关注到电动汽车电池更换技术(换电)产业化推广主要在于商业模式。今后一段时间电池更换技术,我们认为主要应用于局部区域运行的特定车辆,如出租车、租赁、公交车等。
    
商用车换电优势明显,高出勤率、重型载荷、短途运输的电动重卡应用场景非常清晰。而且在重卡的布局中,有能源企业的介入布局的趋势,也是非常明显的。
   
希望积极探索共享换电站新模式,破解换电产业化推广难题。这个主要是针对乘用车,目前有一批有代表性的企业一直在探索这个工作,在标准化层面也有一定的进展,这个也是任重道远。
    
考虑到电池的梯级利用以及储能、能源互联网的发展,电池更换还有一定的探索空间;尤其是电力电池的梯次利用应用于什么场景,这个问题还是值得深入研究的。动力电池用于储能还有一定的局限性,因为储能现在的发展要求慢慢已经慢慢凸显出它自身的特点,动力电池的梯次利用有什么应用场景,也是值得大家关注的。
    
随着传统能源企业跨界新势力入局,探索快充和快换相结合的资源互补共享模式。充换电设施的行业,包括换电设施的行业也会面临一些新的挑战和新的洗牌。
    
另外,电动两轮车的换电模式值得高度关注。我们也在牵头起草《电动自行车充换电技术规范》,我们在涉及到两轮车的换电软连接、硬连接一些方案,产业里面的争议非常大。当然从中可以看到将来电动汽车系列国标的修订也会面临着各种利益诉求的争议,我们要在争议中前行,要在争议中有所突破,如果永远满足于现状,大家各自为政,我们的产业是走不远的。
    
刚才陈教授发出了一个特别有鼓舞意义的号召,我这边想引用上海张文宏前一阵子寄予年轻人的一段话,我也非常认同:“流水争先靠的是绵绵不绝”

我希望我们换电产业在一代又一代人的努力下越来越好,预祝本次论坛圆满成功,谢谢!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)




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