一、戰略意義
首先說(shuō)一下背景，我們發(fā)展新能源汽車(chē)根本目的是什么？本質(zhì)上還是為了節能減排，降低溫室氣體排放，實(shí)現交通部門(mén)零排放。上個(gè)月習總明確提出，中國要提高國家自主貢獻力度，采取更有力的政策措施，二氧化碳排放爭取在2030年之前達到峰值，爭取2060年實(shí)現碳中和。目前2060的研究并不是非常多，我們基本上認為要想實(shí)現2060年碳中和，1.5攝氏度溫控情景是比較貼近碳中和目標的。
清華大學(xué)做的分析表明，想實(shí)現1.5攝氏度目標，在2050年之前交通部門(mén)能源結構變化就會(huì )呈現非常大的一個(gè)躍升，從目前2020年基本上90%都是石油供給，到2060年60%電氣化率。交通整個(gè)部門(mén)不僅僅是汽車(chē)，也包括船用，航空這些部門(mén)，這些部門(mén)電氣化難度更高。未來(lái)要實(shí)現1.5攝氏度，道路交通部門(mén)電動(dòng)化率可能遠高于60%，所以從這個(gè)角度來(lái)講實(shí)現未來(lái)交通電動(dòng)化的目標變得更急迫了。技術(shù)來(lái)講，我們認為技術(shù)發(fā)展是能夠支撐道路交通電動(dòng)化的。
二、技術(shù)發(fā)展
2018年當年鋰電池成本1200塊錢(qián)，今年已經(jīng)普遍低于1000塊錢(qián)。根據彭博新能源財經(jīng)的預測，未來(lái)10年鋰電池成本仍將呈現快速下降趨勢，2030年動(dòng)力電池預計達到430塊錢(qián)左右，規模越來(lái)越大，單位生產(chǎn)成本越來(lái)越低，未來(lái)經(jīng)濟性進(jìn)步空間非常大，電動(dòng)車(chē)滲透率隨之不斷提高。國內也是有這樣一個(gè)發(fā)展的趨勢，去年新能源汽車(chē)市場(chǎng)滲透率接近5%，2025年預計滲透率達到20%，2035年之后新能源汽車(chē)市場(chǎng)滲透率超過(guò)50%。
根據《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》充電基礎設施未來(lái)仍然是以慢充為主狀態(tài)，快充作為一個(gè)補充滿(mǎn)足更多元化充電需求。2035年慢充以及快充數量結構預測顯示，越來(lái)越多充電基礎設施會(huì )體現智能化發(fā)展趨勢。2025年都市核心區未來(lái)是更多智能充電廠(chǎng)站，未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)跟能源之間協(xié)同效果會(huì )越來(lái)越明顯，不僅僅是簡(jiǎn)單的充電服務(wù)，而是體現智能雙向的特性，特別是與新能源，與電網(wǎng)融合越來(lái)越明顯。
雖然說(shuō)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的根本目的是節能減排，但從目前中國能源結構來(lái)看，從全生命周期角度來(lái)講，電動(dòng)汽車(chē)仍不是一個(gè)真正的零排放技術(shù)。通過(guò)對比各類(lèi)新能源汽車(chē)全生命周期二氧化碳排放，電動(dòng)汽車(chē)特點(diǎn)它的排放取決于上游電源結構，發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)它的環(huán)境價(jià)值其實(shí)是打了一個(gè)很大折扣，這也是為什么說(shuō)我們國家在發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，在國際上面也會(huì )存在一個(gè)爭議。如果上游沒(méi)有低碳化能源體系作為一個(gè)供應，電動(dòng)汽車(chē)它的節能環(huán)保價(jià)值會(huì )受到一個(gè)很大損失。從這個(gè)角度來(lái)講，發(fā)展新能源汽車(chē)前提條件，是需要與上游清潔能源形成一種協(xié)同。
反觀(guān)能源，中國同樣還是全球最大的新能源發(fā)電裝機國家。去年風(fēng)光裝機分別超過(guò)2億千瓦，可再生能源裝機量，已經(jīng)接近了全國總裝機40%，發(fā)電量也是接近30%。我們對比了到2019年底目前各種新能源發(fā)電的情況，可以看到總的規模非常大，全球第一。問(wèn)題是不同技術(shù)之間呈現一個(gè)很大的差異，風(fēng)電和光伏波動(dòng)性可再生能源因為技術(shù)進(jìn)步非?？?，裝機量提升速度非常高，相比之下，光熱發(fā)電這些相對來(lái)說(shuō)具有一定調解能源電源技術(shù)，它的進(jìn)展速度非常緩慢，基本上沒(méi)有達到之前規劃制定目標，呈現一個(gè)非常不平衡的發(fā)展狀態(tài)。
展望未來(lái)幾年，這個(gè)趨勢還會(huì )得到一個(gè)加強，左邊是國際可再生能源署對風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電這兩類(lèi)技術(shù)，技術(shù)經(jīng)濟性進(jìn)步預測。像光伏發(fā)電成本從全球目前基本在10美分左右下降到2030兩美分到8美分之間，風(fēng)光這種技術(shù)，未來(lái)經(jīng)濟技術(shù)越強，實(shí)現評價(jià)之后它的滲透率會(huì )越來(lái)越高，所以這種波動(dòng)性電源對電網(wǎng)影響越來(lái)越明顯。國內這種問(wèn)題已經(jīng)開(kāi)始呈現了，國內風(fēng)電和光伏棄電率變化情況表明，未來(lái)風(fēng)光這些新能源發(fā)電技術(shù)經(jīng)濟性越來(lái)越強，滲透率越高之后，消納能力不足問(wèn)題，仍然還是制約新能源發(fā)展的問(wèn)題。
我們提出這樣一個(gè)思路，是不是能夠通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)大規模發(fā)展，然后形成它與上游新能源產(chǎn)生一種協(xié)同和一種互動(dòng)，來(lái)解決他們各自目的發(fā)展中所面臨的一些問(wèn)題。從電動(dòng)汽車(chē)來(lái)講，它與能源系統結合可以通過(guò)不同模式來(lái)做，包括有序充電、V2G，電動(dòng)汽車(chē)電池退役之后，換電模式可以做一個(gè)間接性與電網(wǎng)融合方式，無(wú)論哪種方式充電基礎設施都在其中扮演一個(gè)核心作用，未來(lái)如果能夠實(shí)現充電基礎設施的一個(gè)上下游銜接，電動(dòng)汽車(chē)與能源系統融合價(jià)值將能夠充分釋放出來(lái)。
三、政策支持
其實(shí)從政策角度來(lái)講，國內已經(jīng)出臺一些政策去鼓勵這方面的一些發(fā)展。比如說(shuō)能源發(fā)展十三五規劃、電力發(fā)展十三五規劃都提到了，鼓勵電動(dòng)汽車(chē)作為一種分布式儲能技術(shù)，探索它與電力系統的充放電互動(dòng)。能源互聯(lián)網(wǎng)+和儲能指導意見(jiàn)都提到了如何來(lái)通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)靈活性資源發(fā)揮，與新能源也好，與大的電網(wǎng)也好形成一個(gè)協(xié)同運行的效果。
從具體的激勵機制角度來(lái)看，政策也是比較多的。2014年發(fā)改委出臺第一個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電價(jià)格政策里面，明確提到鼓勵電動(dòng)汽車(chē)在電力系統用電低谷時(shí)段充電。2018年綠色發(fā)展價(jià)格機制意見(jiàn)里面，也是提出鼓勵電動(dòng)汽車(chē)提供儲能服務(wù)，并獲得峰谷價(jià)差經(jīng)濟性收益，比如說(shuō)上海市電力需求響應，嘗試把電動(dòng)汽車(chē)終端復合資源，納入到電力系統運行中來(lái)。
目前來(lái)講，我們想實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)與新能源協(xié)同也好，與電網(wǎng)也好協(xié)同來(lái)講還是存在一些具體問(wèn)題，電池，配電網(wǎng)層面來(lái)講都會(huì )有一些具體障礙。最根本還是電池問(wèn)題，后面也會(huì )提到，需要一部分長(cháng)壽命，高續航，低成本電池做相關(guān)一些支撐。車(chē)端和終端也會(huì )做一些升級，總的來(lái)講，這部分障礙相對來(lái)說(shuō)是容易解決。未來(lái)更大的阻力還是在我們的電網(wǎng)層面，怎么樣能夠通過(guò)一個(gè)配電網(wǎng)升級，能夠做好基礎設施接入服務(wù)，實(shí)現雙向潮流互動(dòng)效果。
電動(dòng)汽車(chē)想實(shí)現與電網(wǎng)互動(dòng)，最根本驅動(dòng)力還是在于電池技術(shù)進(jìn)步。所以從這個(gè)角度來(lái)講，也可以看到我們說(shuō)電池它的技術(shù)未來(lái)還是呈現一個(gè)非?？焖俚哪芰μ嵘?，核心來(lái)講就是兩個(gè)參數，一個(gè)能量密度，或者說(shuō)車(chē)輛單次充電續航里程。另外一方面電池循環(huán)壽命，目前來(lái)講，一般來(lái)講400公里車(chē)輛它的續航，一千次循環(huán)壽命大約支撐40萬(wàn)公里累計出行需求，基本上可以滿(mǎn)足乘用車(chē)要求了。未來(lái)可以看到，國內外各個(gè)電池的企業(yè)，已經(jīng)在陸續發(fā)布相對來(lái)說(shuō)更長(cháng)續航一些車(chē)型，動(dòng)力電池能量密度越來(lái)越高。未來(lái)能量密度對標于燃油汽車(chē)，800公里續航，同樣循環(huán)壽命也是不斷提升的，未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)這樣大量剩余充放電能量，完全可以做一些電網(wǎng)互動(dòng)服務(wù)。
四、面臨的問(wèn)題和挑戰
看一下目前國內具體試點(diǎn)情況，首先是上海每年都在做電力需求響應一些工作。之前會(huì )集中在夏季，最近兩年上海嘗試在節假日，或者冬季一些時(shí)段引入一些響應，最根本來(lái)講還是滿(mǎn)足上游水電，或者其他一些新能源發(fā)電的填谷需求。效果也是非常突出的，去年8月9日在一處專(zhuān)用充電樁群參與削峰響應，相比于平日來(lái)講，在響應時(shí)段12點(diǎn)-下午2點(diǎn)兩個(gè)小時(shí)里負荷明顯下降，響應價(jià)格補償對電動(dòng)汽車(chē)來(lái)講是非常大一個(gè)激勵。
在華北同樣也有這方面嘗試，模式不太一樣，它更多基于第三方調峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。華北需求側調峰資源種類(lèi)非常多，包括一些分布式儲能，樓宇空調等等。對比各類(lèi)資源來(lái)講，電動(dòng)汽車(chē)基本上會(huì )占到整個(gè)調解能力（潛力）一半以上。最近一段時(shí)間，華北調峰市場(chǎng)收益情況來(lái)看，基本上收入在1-2毛錢(qián)左右，雖然單價(jià)不高，但頻率較高。。各個(gè)地方嘗試用不同價(jià)格機制和市場(chǎng)模式，吸引電動(dòng)汽車(chē)與能源，或者電網(wǎng)之間形成協(xié)同，一方面用戶(hù)可以得到更多經(jīng)濟激勵，另外一方面來(lái)講新能源消納也會(huì )得到一個(gè)很大的提升。
目前整體來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)能與能源系統形成一個(gè)互動(dòng)還是存在一些具體政策層面的一些障礙。這方面可能主要分為兩個(gè)層面，相比之下有序充電的問(wèn)題相對少一些，但仍然存在轉供電、電動(dòng)汽車(chē)充電負荷基線(xiàn)難認定等問(wèn)題。V2G障礙更多，因為存在一個(gè)放電，市場(chǎng)身份怎么確認，過(guò)網(wǎng)費如何設計，政策性交叉補貼怎樣去分配，涉及到方方面面具體政策調整。所以可能這部分來(lái)講還是需要一些考慮一些政策創(chuàng )新。另外，商業(yè)模式這個(gè)層面來(lái)講也是有一定缺失。目前來(lái)講，兩者都缺少一個(gè)中間的聚合環(huán)節，。目前已有一些聚合商，可能他對于電力市場(chǎng)對用戶(hù)行為的理解也是比較有限，未來(lái)需要更多能力建設，從而能夠更好協(xié)同上下游兩個(gè)方面的資源。
燃料電池汽車(chē)雖然現在規模比較小，但氫燃料基礎設施的發(fā)展同樣具有巨大空間。
國際能源署對于未來(lái)能源系統一個(gè)對比關(guān)系圖顯示，目前的能源系統可能更多是電網(wǎng)、熱網(wǎng)、油氣管網(wǎng)在不同網(wǎng)絡(luò )分別運行，之間沒(méi)有太多的關(guān)聯(lián)。未來(lái)可以通過(guò)氫這個(gè)技術(shù)，特別在碳中和的戰略目標要求下，未來(lái)通過(guò)氫能可以在不同能源網(wǎng)絡(luò )之間形成關(guān)聯(lián)，氫可以作為一個(gè)不同能源介質(zhì)轉換的手段，實(shí)現整個(gè)能源體系的優(yōu)化，從這個(gè)角度來(lái)講，氫能基礎設施建設可能也需要提上議事日程。
未來(lái)新能源發(fā)電不僅僅可以通過(guò)電網(wǎng)和充電樁給電動(dòng)汽車(chē)提供電力，未來(lái)風(fēng)光頁(yè)可以制氫，一方面氫能可以直接給燃料電池供應氫燃料，一方面也可以給一些分布式發(fā)電站。未來(lái)如果我們說(shuō)可再生能源制氫成本進(jìn)一步降低，甚至未來(lái)可以開(kāi)拓電化工應用，上游通過(guò)可再生能源制氫，通過(guò)合成一氧化碳，形成電制氨和甲醇，甚至生產(chǎn)氫基汽柴油和天然氣，從而實(shí)現綠色化工和全社會(huì )深度脫碳。
目前氫能基礎設施，還是一個(gè)非常初步的環(huán)節，無(wú)論在加氫站，還是在氫能儲運環(huán)節都有很多障礙，未來(lái)這條產(chǎn)業(yè)鏈能夠打通，其實(shí)它不僅僅涉及到交通，同樣涉及到建筑和工業(yè)部門(mén)，都會(huì )有氫能基礎設施的發(fā)展需求，所以從這個(gè)角度來(lái)講，其實(shí)未來(lái)這種氫電互補的基礎設施體系是非常具有想象空間的一個(gè)領(lǐng)域。
