2022年3月25日，第八屆中國電動汽車百人會論壇在線上正式召開，會期為3月25日-27日。圍繞“迎接新能源汽車市場化發(fā)展新階段”主題，開設(shè)14場會議，聚焦行業(yè)熱點(diǎn)，探索發(fā)展趨勢。

　　2022年3月27日，在高層論壇上，蔚來高級副總裁蔚來高級副總裁發(fā)表了演講，以下是演講摘要：

　　沈斐 蔚來高級副總裁

　　大家好!我是沈斐，很高興通過遠(yuǎn)程的方式和大家交流，大家現(xiàn)在看到的這段視頻是我自己夜里開的一個(gè)人的視頻會議，錄下來之后單獨(dú)剝離出來的視頻。網(wǎng)絡(luò)跟信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)給我們的工作跟生活帶來巨大的影響，同樣通過網(wǎng)絡(luò)來協(xié)同，聚沙成塔、集腋成裘，我們有能力將分散在各個(gè)地方的看起來微不足道的電動汽車聚合起來，深度參與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)，這就是我今天要講的主題“電動汽車、充換電基礎(chǔ)設(shè)施與新型電力系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展”。

　　電動汽車的操控性、舒適性都超過同等級的油車，只要你試駕過電動汽車都會認(rèn)同這一點(diǎn)。那么用戶決定是否購買電動汽車，充電是否方便就成為最關(guān)鍵的因素。蔚來自成立之初，就致力于建設(shè)全場景的能源服務(wù)體系，加強(qiáng)充換電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，可以充電，可以換電，可以快充，可以慢充，還可以移動充電。

　　這張圖展示了我們目前整個(gè)充換電設(shè)施的布局情況。截止到今年3月23日，我們已經(jīng)建了865座換電站，其中228座都是分布在高速上面的，也就是說你在高速上開電動車可以一路換電，比如從北京到上海，北京到廣州、深圳，北京到哈爾濱，上海到廣州、深圳等等，我們已經(jīng)貫通了“五縱三橫”8條最主要的國家高速公路，長三角、粵港澳大灣區(qū)的高速上面也都有連接各個(gè)城市的換電站。此外，我們還建了709座超充站、677座目充站，還把全國其他所有品牌的充電樁盡可能多的在一個(gè)平臺上互聯(lián)互通，到目前為止已經(jīng)超過了48萬根樁。

　　車的數(shù)量迅速增長，充電、換電越來越方便，這種情況之下電動汽車已經(jīng)可以跟電網(wǎng)做一些互動了，電動汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施跟新型電力系統(tǒng)要協(xié)同發(fā)展，這就是今天要演講的主題。

　　越來越多的電動汽車，包括整個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展，對能源電力行業(yè)也提出越來越高的要求，要有更多的充電樁，到哪里都能充電、換電，而且充電、換電要更快，充電樁的功率、電網(wǎng)所提供的電力容量都要足夠的大，要更加綠色，新能源車要用新能源的電。

　　同時(shí)，電網(wǎng)自身也面臨很大的挑戰(zhàn)。碳達(dá)峰、碳中和要求我們構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，這樣我們至少要面臨三個(gè)大的挑戰(zhàn)，就是持續(xù)供電的可靠性、電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性、以及電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

　　新能源多了以后波動性很大，每天的不同時(shí)段波動，隨著季節(jié)、天氣波動，可預(yù)測性也很差，怎么能保證持續(xù)可靠地供電呢?大型的風(fēng)光發(fā)電基地離我們的負(fù)荷中心很遠(yuǎn)，其他配網(wǎng)側(cè)的新能源分布的點(diǎn)又很散，還缺乏無功電壓的支撐，怎么樣才能去保證電網(wǎng)的安全可靠性?

　　還有就是電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，由于新能源的發(fā)電出力不是長期穩(wěn)定的，但電網(wǎng)的輸電容量必須要按照峰值來設(shè)計(jì)，還要配置大量的替補(bǔ)能源。例如是不是要上更多的儲能?這些都對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)。

　　別看電動汽車發(fā)展對能源電力行業(yè)提出了諸如前面講的什么更多、更快、更綠色等等要求，同時(shí)對于這三個(gè)面臨的挑戰(zhàn)，電動汽車也很可能扮演“關(guān)鍵先生”這么一個(gè)角色。所謂“關(guān)鍵先生”它不一定是絕對的主力，“雙碳”跟新型電力系統(tǒng)的絕對主力一定是光伏、風(fēng)電，但電動汽車很有可能成為打破僵局的那一個(gè)角色。雖然不一定能夠解決所有的問題，但它一定可以對上面三個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)都做出其他措施難以替代的作用。

　　在講具體的作用、具體能干什么之前，我們從宏觀、微觀兩個(gè)角度看看電動汽車到底能夠做些什么。講幾個(gè)最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，如果到2030年乘用車的保有量達(dá)到1億輛，每輛車都有一塊50度電的電池，整個(gè)車載動力電池儲能容量就是50億千瓦時(shí)，這個(gè)容量是非常驚人的。為什么呢?按照目前的估計(jì)，2030年，整個(gè)風(fēng)光的總裝機(jī)容量是12億千瓦到16億千瓦，假定一個(gè)20%的車，以15千瓦的功率跟電網(wǎng)互動，其調(diào)節(jié)功率就是20%×15千瓦×1個(gè)億=3億千瓦，這跟25%的風(fēng)光裝機(jī)總?cè)萘渴窍喈?dāng)?shù)?。也可以假定每天?5%的車能夠以60%的電池容量跟電網(wǎng)交互一次，一年的調(diào)節(jié)總電量就是25%×50度電×60%×365天×1個(gè)億=0.27萬億千瓦時(shí)，這相當(dāng)于11.6%的一年風(fēng)光發(fā)電總量。這僅僅是初步的測算，但至少可以說明，電動汽車的可用調(diào)節(jié)能力跟抑制風(fēng)光波動所需要的調(diào)節(jié)能力是一個(gè)數(shù)量級的，新型電力系統(tǒng)需要電動汽車這么一位“關(guān)鍵先生”。

　　那么剩下的問題是什么呢?就是電動汽車分散在各個(gè)地方，我們到底有沒有足夠的能力把它用起來?這是我們要解決的問題。從微觀上來講，從能源電力的角度，每輛電動汽車都是一個(gè)具備時(shí)空平移特性的能源載體，它既是負(fù)荷、又是電源。

　　這里我列了幾組曲線，是我們目前完全沒有加任何控制的很自然的一個(gè)電動汽車的負(fù)荷曲線，黃色的是換電站每天的充電曲線，這跟上下班工作的曲線是有點(diǎn)重疊的。綠色是家充的充電曲線，白天基本上沒什么人用，到晚上就開始了，因?yàn)榧页涫腔丶乙院蟛庞玫?。第三個(gè)是超充，也就是橙色的這一個(gè)，它有一大一小兩個(gè)波峰，一個(gè)波峰是白天，這個(gè)好理解，第二個(gè)波峰是晚上，這是以網(wǎng)約車、運(yùn)營車輛為主的，因?yàn)殡妰r(jià)比較便宜。把上面這三根曲線加起來，就是白色的大的曲線。那么這個(gè)特征是除了峰谷價(jià)差之外沒有施加任何的別的干預(yù)政策出來的一個(gè)電動汽車的一個(gè)跟電網(wǎng)互動的曲線。在我看來，這個(gè)曲線實(shí)際上具有非常大非常大的調(diào)節(jié)空間。前面我列的1億輛車主要是指私家車，也是這輪我們電動汽車的增長量幾乎主要都是私家車帶來的。私家車它的特征是什么?就是90%以上的時(shí)間都是停在某個(gè)地方的，這種情況之下，如果我們的電網(wǎng)能夠給予適當(dāng)?shù)募?lì)政策，引導(dǎo)用戶充電或者放電，這些曲線就可以發(fā)生很大的變化，甚至可以變成完全滿足電網(wǎng)控制需求的曲線。這個(gè)曲線會非常有彈性，跟風(fēng)電、光伏所表現(xiàn)出來的非常剛性的功率曲線是完全不一樣的。風(fēng)光的出力，從時(shí)間來講很難調(diào)節(jié)，風(fēng)來了就有電，太陽下山了就沒有電。而電動汽車這個(gè)功率曲線，我們只要在它停留的90%那個(gè)時(shí)間段內(nèi)稍加引導(dǎo)，就可以發(fā)生很大的變化。

　　前面的分享說明從宏觀到微觀，我們真的是可以做一些事情，那么具體做哪些事情呢?總結(jié)一下，我認(rèn)為從區(qū)域電網(wǎng)到配網(wǎng)臺區(qū)，到移動電源這三個(gè)角度，也就是從大的到中等的一直到一臺車，我們都可以做些事情，來對電網(wǎng)的可靠性、安全穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性都做出貢獻(xiàn)。

　　具體來講，在區(qū)域電網(wǎng)，可以以省或市為單位，把換電站作為虛擬的雙向負(fù)荷或者電源，作為調(diào)頻發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng)，參與電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)。聚合以后的V2G的雙向充電樁也可以參與電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)，其他聚合后的充換電負(fù)荷也可以作為調(diào)峰發(fā)電機(jī)組參與輔助服務(wù)或者需求響應(yīng)。從配網(wǎng)臺區(qū)來說，每個(gè)臺區(qū)下面都可以單獨(dú)做有序充放電，提高整個(gè)配網(wǎng)的利用率，提高經(jīng)濟(jì)性，像光儲充換一體站，還可以很大的提升新能源的就地消納能力。而電動汽車百身就是一個(gè)移動電源，可以做V2X的各種應(yīng)用，比如備電、應(yīng)急電源等等。

　　下面我們就分三個(gè)方面簡單的介紹一下。

　　先從最簡單的單車應(yīng)用來講，也就是V2X的各種應(yīng)用。我們此前也跟國家電網(wǎng)做了各種聯(lián)合測試，去年河南水災(zāi)之后，各地電網(wǎng)也調(diào)集了很多應(yīng)急電源車去到鄭州，如果電動汽車能夠做到60千瓦以上的放電能力，把2—3臺車做一個(gè)并聯(lián)，就可以具備120千瓦到180千瓦的供電能力，帶動一個(gè)臨時(shí)的醫(yī)院或者是一個(gè)臨時(shí)的應(yīng)急通訊基站，是沒有任何問題的。

　　那么稍微多一點(diǎn)車，從配網(wǎng)臺區(qū)的角度看，有序充放就能大幅度的提升配網(wǎng)利用率，提升經(jīng)濟(jì)性。目前的小區(qū)充電樁，是每個(gè)用戶自己到電網(wǎng)公司報(bào)裝的，報(bào)裝一根7千瓦的充電樁，就從這個(gè)臺區(qū)扣減了7千瓦的用電能力，那么實(shí)際上咱們私人充電樁的投資率是多少呢?我們統(tǒng)計(jì)下來，全國大概只有百分之四點(diǎn)幾，也就意味著如果是我們按照理論極限來講，我們在小區(qū)可以多裝20倍的充電樁，當(dāng)然我們不一定能用到那么極限，但從另外一個(gè)角度，小區(qū)本身的負(fù)荷也是波動的。所以說如果我們能夠把有序充電做好，把小區(qū)的充電能力在我看來最起碼有一個(gè)10倍以上的提升空間，這應(yīng)該是可以輕松做到的。

　　有些小區(qū)還可以用V2G的充電樁，比如有些老小區(qū)，確實(shí)很難改造了，在夏天高峰期，別說充電了，很可能空調(diào)都帶不起來，這個(gè)時(shí)候怎么辦呢?沒關(guān)系，就裝兩根V2G的充電樁，可能也就是60千瓦左右，在那一兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)，動員幾個(gè)電動汽車用戶往電網(wǎng)送一點(diǎn)電，可能就搞定這個(gè)問題了，空調(diào)就可以正常使用了。那么當(dāng)空調(diào)都不太用或者溫度比較低的時(shí)候，大家還能夠正常的來充電。

　　另外一個(gè)具體應(yīng)用的場景就是光儲充換一體站，也是跟上面類似的情況。圖中曲線引用了一個(gè)我們換電站某天的充電曲線，下面是一個(gè)光伏的出力曲線，只要分布式光伏發(fā)電站的出力跟充換一體站消耗的功率差不多在一個(gè)數(shù)量級，就可以保證全額消納。換電站13塊電池也就是1.3兆瓦時(shí)的儲能，相當(dāng)于是一個(gè)大型的“水池子”，把別的負(fù)荷的波動性、把光的波動性能夠全部抵消掉，所以只要設(shè)計(jì)合理，就可以做到光伏電量的完全消納。

　　在上面兩個(gè)應(yīng)用基礎(chǔ)上，把數(shù)量更多的電動汽車包括換電站把它聚合起來，進(jìn)一步參與更廣域電網(wǎng)，比如某一個(gè)省或者某一個(gè)市的電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰，這是最難的一個(gè)應(yīng)用場景，涉及的關(guān)系人很多，技術(shù)復(fù)雜度也很高，但是一旦做成，也是意義最大的。

　　調(diào)頻調(diào)峰本質(zhì)上是電網(wǎng)需要克服發(fā)電、用電不平衡，要來進(jìn)行調(diào)控，傳統(tǒng)手段主要是用水電機(jī)組、火電機(jī)組，有時(shí)候也用專門的抽水蓄能電站。

　　從電動汽車來講，最簡單的邏輯，就是可以把換電站包括V2G的樁全虛擬聚合成一個(gè)調(diào)頻機(jī)組，把其他充電負(fù)荷聚合成調(diào)峰機(jī)組，參與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)。

　　換電站的優(yōu)勢，是可以通過專網(wǎng)直聯(lián)到電網(wǎng)的調(diào)度中心，接受電網(wǎng)調(diào)度指令，做秒級、分鐘級的功率響應(yīng)，參與調(diào)頻。目前換電站標(biāo)配13塊電池，如果全部是100度的電池，充滿就是1.3MWh。即使換電站一直在換電，因?yàn)槭请S換隨充的，所以每個(gè)換電站任何時(shí)候都有600—700千瓦的儲能能力，隨時(shí)可以接受電網(wǎng)的指令往電網(wǎng)放電或者提升充電功率，這個(gè)是幾乎不影響換電的前提之下能夠?qū)崿F(xiàn)做到的，用戶在這邊更換需要的電池，但是另外的10—11塊電池都可以向電網(wǎng)放電5分鐘—10分鐘，那么下一個(gè)調(diào)節(jié)周期可能就是電網(wǎng)向這個(gè)電池充電5—10分鐘。所以總體來看，參與電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)應(yīng)該沒有任何問題，它也幾乎不會影響換電站跟用戶正常的服務(wù)。

　　充換電參與電網(wǎng)的調(diào)峰，它最簡單的理解就是在電力負(fù)荷低谷的時(shí)候開啟充換電負(fù)荷。目前很多用戶在谷電時(shí)預(yù)約開啟充電，其實(shí)也就是電網(wǎng)利用價(jià)格來進(jìn)行峰谷調(diào)節(jié)的手段之一，但是當(dāng)電動汽車多了之后，如果還這么做，不加以別的控制，單純靠價(jià)格來調(diào)節(jié)，反而會惡化電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。我們觀察了上海、深圳一些我們用戶保有量比較多的城市，每到晚上10點(diǎn)鐘充電負(fù)荷噌的一下就上去了，為什么呢?因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候就是咱們的低谷電開始的時(shí)候，為什么用戶不能在11點(diǎn)、12點(diǎn)或者1點(diǎn)鐘陸陸續(xù)續(xù)開始充電呢?我們統(tǒng)計(jì)了一下，大部分用戶晚上也就充2—4個(gè)小時(shí)，也就是說很多用戶在12點(diǎn)—2點(diǎn)之間就全部充完了，但電網(wǎng)電最多的時(shí)候往往是3點(diǎn)、4點(diǎn)這個(gè)時(shí)段，如果我們通過智能化的手段，完全可以跟電網(wǎng)的調(diào)度做一個(gè)對接，在用戶授權(quán)的情況下，根據(jù)用戶的這塊電池需要充多少電，能夠既幫用戶充好電，又確保這個(gè)充電的行為發(fā)生在電網(wǎng)最需要的時(shí)刻。調(diào)峰調(diào)頻是一個(gè)區(qū)域的這種宏觀上的應(yīng)用，我覺得是電動汽車最大的一種電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，而且它真的可以幫助到咱們電網(wǎng)消納更多的新能源電，幫助整個(gè)國家和社會實(shí)現(xiàn)碳中和和碳達(dá)峰的這么一個(gè)目標(biāo)。

　　講完上述這么三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域大家可能會擔(dān)心，這些事如果真做起來，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面它可行嗎?大家最擔(dān)心的可能是電池的壽命跟安全性，目前汽車動力電池循環(huán)壽命和安全性的提升使其參與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)成為可能，主流的車載動力電池目前都在2000次甚至是4000—6000次以上的循環(huán)壽命，而對于私家車來講，一年平均充電次數(shù)也就是100次左右，其日歷壽命8—10年內(nèi)也就用到1000次，那么剩下的3000次—5000次就是浪費(fèi)，這么很大的一筆資源就在那里，不用是真的好浪費(fèi)，而用好了對電網(wǎng)就會有很大的貢獻(xiàn)。

　　另外，無論是從品質(zhì)、還是從運(yùn)營管理，動力電池通常要略高于儲能電池，從我們管理約20萬塊電池的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，動力電池的安全性是可控的。

　　第二個(gè)擔(dān)心是什么呢?就是把換電站做成雙向的，投資可以接受嗎?雖然目前我們出于成本方面的考慮并沒有把所有換電站做成雙向的、也沒有大規(guī)模的去建設(shè)V2G的充電樁，但如果將來批量應(yīng)用，雙向如果能夠僅僅比單向成本高出20%左右，隨著電力現(xiàn)貨市場的放開，完全具備投資經(jīng)濟(jì)性。

　　第三個(gè)擔(dān)心是什么呢?就是電動汽車是分布在四面八方的，隨機(jī)性很強(qiáng)，不太好控制。實(shí)際上這跟我們的風(fēng)電、光伏一樣的，在萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)上，用好數(shù)據(jù)智能，從統(tǒng)計(jì)的角度，他在某一個(gè)區(qū)域一定是可預(yù)測、可控制的，萬物互聯(lián)跟數(shù)據(jù)智能使分布式的用戶車輛行為可預(yù)測、可調(diào)節(jié)。

　　所以總體上來看，從技術(shù)也好、從經(jīng)濟(jì)性角度來說也好，我們已經(jīng)有了各方面的準(zhǔn)備基礎(chǔ)，現(xiàn)在應(yīng)該是可以放手來做，推動充換電網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，推動電動汽車跟電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展。

　　既然車網(wǎng)互動已經(jīng)具備很強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，我們蔚來也將激勵(lì)制推動電動汽車跟電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展。首先，我們?nèi)匀粫掷m(xù)加大充換電網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)運(yùn)營，并對行業(yè)開放。車電分離、電池可更換是我們一個(gè)巨大的優(yōu)勢。微觀上用戶來講，單個(gè)用戶不用擔(dān)心電池壽命，宏觀上來講，電池在做大均衡，不用擔(dān)心車網(wǎng)互動對于電池壽命的影響。另外，蔚來汽車的用戶關(guān)系也非常密切，我們能夠引導(dǎo)分散式的用戶積極參與電網(wǎng)的互動，比如我們參加過的華北輔助服務(wù)，70%的家充樁用戶都參與了。另外，我們目前的車輛、還有充換電網(wǎng)絡(luò)都已經(jīng)有了一定的規(guī)模，對電網(wǎng)已經(jīng)有了一定的這種吸引力。另外，我們已經(jīng)有了很好的實(shí)踐基礎(chǔ)，華北的輔助服務(wù)、上海跟山東的需求側(cè)響應(yīng)、重慶的綠電交易等等，我們都已經(jīng)參加過了。

　　我自己是電網(wǎng)背景的，從2018年交車開始，一直推動整個(gè)團(tuán)隊(duì)在這些領(lǐng)域進(jìn)行陸陸續(xù)續(xù)的嘗試，目前已經(jīng)積累了一定的基礎(chǔ)，我們也會持續(xù)的堅(jiān)定的去堅(jiān)持推動電動汽車跟電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展。

　　希望今天的這個(gè)簡單介紹能夠切實(shí)推動電動汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施跟新型電力系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展。

　　很遺憾我自己沒有能夠來到現(xiàn)場，所以留一個(gè)自己在蔚來社區(qū)的二維碼，大家掃這個(gè)二維碼既可以試乘試駕、也可以在蔚來社區(qū)里面直接找到我本人，希望能有更多機(jī)會能跟大家一起交流。謝謝大家!