鄭劼

除了產(chǎn)品和技術(shù)，我國(guó)在充電、換電、氫能和綠電交易等方面同步推進(jìn)，在新能源汽車使用的配套設(shè)施方面同樣構(gòu)建了強(qiáng)大的勢(shì)能。

從2020年開始，以5G基建、特高壓、新能源汽車和充電樁、數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的“新基建”嶄露頭角，越來(lái)越受到市場(chǎng)關(guān)注。作為新基建的重要組成部分和我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“后勤保障部隊(duì)”，在政策扶持疊加新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也已取得了階段性成果，正迎來(lái)新一輪的發(fā)展周期。

具體來(lái)看：充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面提速，商業(yè)模式不斷創(chuàng)新;氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有序開展;新能源汽車與綠色能源向跨領(lǐng)域融合發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn)。

充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模全球第一

根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，到2025年，我國(guó)新能源汽車新車銷量占比將達(dá)到20%左右。在未考慮碳達(dá)峰和碳中和的情景下，預(yù)計(jì)到2035年，國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車保有量有望達(dá)到1.2億輛，屆時(shí)純電動(dòng)汽車的充電需求將超過(guò)5500億kwh。作為源網(wǎng)荷儲(chǔ)媒介，充電網(wǎng)絡(luò)可以助力電動(dòng)汽車有效調(diào)節(jié)電力負(fù)荷、改善電能質(zhì)量、提升電力系統(tǒng)對(duì)波動(dòng)性可再生能源的消納等。

值得驕傲的是，無(wú)論是充電樁數(shù)量還是里程覆蓋率，我國(guó)都已經(jīng)走到了世界前列，“讓充電樁走進(jìn)千家萬(wàn)戶”這一美好愿景已經(jīng)指日可待。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2021年8月，中國(guó)已建公共充電樁98.5萬(wàn)臺(tái)、私人充電樁112.0萬(wàn)臺(tái)、換電站849座;1-6月，公共充電設(shè)施規(guī)模占比達(dá)到全球62%，其中公共快充設(shè)施占比達(dá)到全球80%。與此同時(shí)，中國(guó)高速公路快充樁總數(shù)量已經(jīng)超過(guò)1萬(wàn)余臺(tái)，里程覆蓋率超過(guò)35%，京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角重點(diǎn)區(qū)域高速已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。

技術(shù)是支撐充電網(wǎng)絡(luò)迅速鋪開的基礎(chǔ)，近年來(lái)，我國(guó)充電關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)提升，不僅充電功率模塊轉(zhuǎn)換效率、可靠性、功率密度和成本指標(biāo)顯著提升，大功率充電和柔性功率控制技術(shù)研發(fā)取得積極進(jìn)展，無(wú)線充電、自動(dòng)充電等新技術(shù)應(yīng)用也取得了重大突破。

換電安全管理系統(tǒng)方案基本形成

電動(dòng)汽車換電模式是指通過(guò)集中型充電站對(duì)大量電池集中存儲(chǔ)、集中充電和統(tǒng)一配送，并在電池配送站內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行電池更換服務(wù)或者集電池的充電、物流調(diào)配以及換電服務(wù)于一體。

相比充電模式，換電最大的特點(diǎn)是車電分離，不僅可以有效降低車主負(fù)擔(dān)，而且還能大大縮短補(bǔ)能時(shí)間。充電+換電兩種模式并行、互補(bǔ)，是行業(yè)公認(rèn)的新能源汽車在補(bǔ)能環(huán)節(jié)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)積極推動(dòng)換電模式創(chuàng)新應(yīng)用，并取得了顯著成效。

從換電技術(shù)層面看，我國(guó)已克服了制造一致性、裝配容錯(cuò)性、連接安全性、換電成功率及穩(wěn)定性等多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，采用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)精準(zhǔn)定位，具備快速準(zhǔn)確定位、安全可靠鎖止、長(zhǎng)壽命和高可靠性的特點(diǎn)。 可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定換電次數(shù)2000次以上，乘用車換電時(shí)間3分鐘以內(nèi)，商用車換電時(shí)間5min左右。

從換電安全管理層面看，也已形成了系統(tǒng)化的解決方案，電池恒溫水冷系統(tǒng)確保不受季節(jié)影響;監(jiān)控傳感器、AI攝像頭結(jié)合高算力邊緣計(jì)算系統(tǒng)，使換電站能自動(dòng)診斷設(shè)備故障，自動(dòng)確定解決方案;站內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控全站溫度、濕度、煙霧和水浸等多種工況，保證站內(nèi)運(yùn)營(yíng)安全。

氫能技術(shù)實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用

氫燃料汽車規(guī)模化擴(kuò)張?jiān)诩?，?儲(chǔ)氫技術(shù)的突破十分關(guān)鍵。目前，我國(guó)已實(shí)現(xiàn)制氫、儲(chǔ)氫技術(shù)規(guī)?；痉稇?yīng)用。

中國(guó)現(xiàn)階段主要以化石原料制氫為主，制氫成本每千克約9元。氣態(tài)儲(chǔ)氫應(yīng)用相對(duì)成熟，高壓儲(chǔ)氫已廣泛應(yīng)用，液態(tài)儲(chǔ)氫開始示范應(yīng)用。車載儲(chǔ)氫瓶全部實(shí)現(xiàn)自主配套，并由Ⅲ型瓶向IV瓶發(fā)展，儲(chǔ)氫壓力、儲(chǔ)氫質(zhì)量密度不斷提升，已開發(fā)出70MPa IV瓶產(chǎn)品，儲(chǔ)氫密度達(dá)到6wt%（質(zhì)量?jī)?chǔ)氫率）左右。成功開發(fā)全球首款液氫重卡，液氫瓶?jī)?chǔ)氫密度達(dá)到9wt%（質(zhì)量?jī)?chǔ)氫率）。

可再生能源電解水制氫是氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)全生命周期碳減排的重要路徑，是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)已開展多個(gè)可再生能源電解水制氫示范項(xiàng)目，項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到兆瓦級(jí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率提高到80%以上。寧東能源化工“太陽(yáng)能電解水制氫綜合示范項(xiàng)目”，涵蓋了20萬(wàn)kw光伏發(fā)電裝置和產(chǎn)能為每小時(shí)2萬(wàn)標(biāo)方的電解水制氫裝置;張家口沽源“風(fēng)電制氫綜合利用示范項(xiàng)目”于2021年完成一期建設(shè)，產(chǎn)能達(dá)到800標(biāo)方。

尤為重要的是，我國(guó)在加氫站建設(shè)上也已處于全球前列。截至2021年8月，中國(guó)共建成加氫站189座，包括專用加氫站以及油-氫合建站、油-氫-電合建站、油-氫-電-氣合建站等綜合補(bǔ)給站，具備35MPa、70MPa加氫能力。

綠電交易超26億kWh

現(xiàn)階段，新能源汽車與清潔能源融合發(fā)展不斷推進(jìn)，充電樁已經(jīng)不僅僅作為獨(dú)立的樁存在，還正與電網(wǎng)發(fā)生有機(jī)融合，進(jìn)行能量交互，充換電場(chǎng)站的綠電交易規(guī)模也持續(xù)擴(kuò)大。

以國(guó)家電網(wǎng)為首的企業(yè)已經(jīng)在北京、上海等地區(qū)開展了車網(wǎng)互動(dòng)項(xiàng)目試點(diǎn)，充分挖掘充電基礎(chǔ)設(shè)施在能量市場(chǎng)以及電力輔助服務(wù)市場(chǎng)上的潛力。截至今年8月底，國(guó)家電網(wǎng)已在北京、天津和河北等14個(gè)省市開展綠電交易，累計(jì)完成交易電量超過(guò)26億kWh，減少碳排放超過(guò)260萬(wàn)噸。

而在此之前，2018年8月，工業(yè)和信息化部、聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織也已共同啟動(dòng)全球環(huán)境基金“中國(guó)新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用商業(yè)化推廣”項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)施周期三年。通過(guò)項(xiàng)目示范推動(dòng)政策及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系完善，促進(jìn)與擴(kuò)大中國(guó)新能源汽車與可再生能源融合發(fā)展。

目前，“中國(guó)新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用商業(yè)化推廣”項(xiàng)目已經(jīng)在北京、上海、天津、太原、深圳、青島、保定、鹽城和連云港等城市開展落地示范，主要包括 V2G技術(shù)示范、城鎮(zhèn)社區(qū)智能有序充電示范、農(nóng)村分布式可再生能源利用示范以及大規(guī)模充電站智能有序充電示范等。

從項(xiàng)目進(jìn)展來(lái)看，目前，長(zhǎng)城保定工業(yè)園區(qū)車網(wǎng)互動(dòng)示范項(xiàng)目已經(jīng)完成V2G車型開發(fā)及驗(yàn)證，已招募17位車主進(jìn)行V2G應(yīng)用并采集相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)其中一位車主的充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，同時(shí)也完成了V2G車型電池壽命的階段性分析等。