电动汽车：每位使用者都在改变世界

【河南汽车在线】电动汽车发展不可限量

    3月31日上午，2016’全球能源互联网大会分论坛六——电能替代与电动汽车专题论坛在中国大饭店举行。论坛由电气电子工程师学会电力与能源协会执行董事、高级官员帕特里克·瑞安，美国国家工程院院士克拉克·盖林思主持，来自中国、德国、葡萄牙、美国等国家和地区的10位专家学者就电动汽车的发展趋势、充换电技术、经济可行性等话题展开讨论，现场气氛热烈，互动频繁。

    实施电能替代对构建以安全发展、高效发展、清洁发展为目标的现代能源保障体系，全面促进生态文明建设具有重大战略意义，发展电动汽车是个好的选择。分论坛上，如何推动新能源汽车更好地发展，是与会专家共同关注的重点问题。“要系统性地考虑电动汽车对环境、经济、社会等产生的影响。创新技术、降低成本，实现市场与政策双驱动。”中国工程院院士、香港大学荣誉教授及原电机电子工程系主任陈清泉表示。德国电气电子及通信技术学会控制技术部主任简斯·盖科分享了欧洲电动汽车基础设施标准化建设的经验。

    “气候改变是全球性的问题，我们做的一切，都是希望推动世界可持续发展。”特斯拉全球副总裁任宇翔的话也是与会专家的普遍共识。专家们表示，在全球能源转型的大趋势下，电动汽车的发展需要国际社会共同推动，随着标准统一、技术提升、经济性改善，电动汽车的未来发展不可限量。

    电能替代和能源互联

    能源互联挑战与机遇并存

    ●罗德里戈·科斯塔 葡萄牙国家能源网公司（REN）董事长兼首席执行官

    当我第一次听到全球能源互联网的概念时，就觉得这个倡议非常重要，它是解决人类能源发展难题的重要途径。我们需要这样的策略，引领人类解决环境问题。

    葡萄牙的电网规模相对较小，目前与西班牙有电网互联的项目，我们希望与整个欧洲大陆和北非联网。目前，葡萄牙发电近50%为绿色能源。2020年，这一比例计划提升到60%，2030年达到80%。

    目前，葡萄牙电网与西班牙电网有很多互联的项目，葡萄牙非常依赖这些联接。我们也启用了很多替代设备，防止突然跳闸带来的连锁反应。同时，因为电力系统的复杂性，精准预测也是我们的重要工作，目前我们已经能准确预测风力发电，这对接纳多种发电的电网系统，至关重要。

    发展大电网必须要考虑到方方面面的因素，包括电动汽车、各类电源出力的比例等等。未来，我们计划进一步开发葡萄牙南部的太阳能，抓紧相关技术研究，以便应对电网发展带来的挑战。

    绿色能源管理将越来越复杂，会越发依赖各种系统，我们也将面对更多的挑战，但我们相信通过努力，最终的将会造福后代。

    电转气技术的现状与未来

    ●文福拴 浙江大学网新智能电网联合研究中心主任、浙江大学电力经济及信息化研究所所长

    近年来，全球化石能源危机和气候环境危机推动了世界范围内的能源产业结构调整，可持续的能源开发利用模式被公认为未来能源行业的发展和变革方向。使用可再生能源有助于环境保护，减少碳排放，提高能源利用效率。但其具有不确定性，需要大规模的储能设备。

    电转气这种新技术为大规模消纳可再生能源提供了新思路。电转气技术可以将富余的发电转换为天然气，并在天然气系统内对能量进行长期、大量的储存。而且，作为连接电力和天然气系统的纽带，它可使多能源系统的互联与协调成为可能。目前，已经有很多电转气项目在德国落地。

    电转气技术在电力系统中有广泛的应用前景，比如电力网络、天然气网络、电力辅助服务、交通等等。若希望推广，则需要充分考量其投资和运行成本，

    根据科学的评估，我们得出结论，在现有的技术经济条件下，电转气技术投资成本昂贵、运行效率不高，运行寿命有限，这些因素导致其厂站的综合运营成本很高，即使在相当理想的情形下，仍然难以在电力—天然气联合能源系统运行中获得经济收益。

    如何进行改善？我们建议，在电力—天然气组成的能源系统基础上，进一步考虑冷、热和交通等其他与能源消耗相关的系统，以在更大范围内提高一次能源利用效率。

    构建充换电网络 支持能源联网

    ●闫华光 中国电科院用电与能效所总工程师

    近几年，中国充电设施发展较快，充换电网络已经初具规模。国家电网公司也已经建成青岛薛家岛充换储放一体站、北京首都机场充电站等示范工程。

    我国的电网负荷日益增长，电网面临的调峰任务和压力日趋增大。电动汽车很可能成为未来电网中数量最多的一类负荷，负荷特点的随机性会对电网运行带来新的课题，将对电网安全、稳定、高效运行及输配电网的建设提出新的挑战。

    电动汽车是能源互联网的重要组成，可以与电网互通，与家庭用电互动，需要构建基于互联网+平台的服务网络，将电动汽车的行驶道路、电动汽车设施、公共信息网络、电网用户有机结合在一起，将电动汽车作为智能信息载体，为用户提供各种服务。智能化服务到位之后，才能推动电动汽车使用和发展。

    同时，我们需要将电动汽车纳入到电力管理范畴，使电动汽车积极参与电力系统的需求侧相应，这也是让用户、第三方集成商和电网公司获益的多赢之举。

    电动汽车充换电服务网络会改变人的习惯，创造一种新的生活理念。未来，充电方式将更加多样化，交流、直流、快速直流充电等，能源转化互补与电网集成互动，为用户提供多种智慧服务。

    前沿技术与发展趋势

    发展电动汽车需系统思维

    ●陈清泉 中国工程院院士、香港大学荣誉教授及原电机电子工程系主任

    想使电动汽车在商业上取得成功，什么最重要呢？系统思维。

    发展电动汽车，首先要解放思想，其次必须使用整体性、系统性的方法，第三必须考虑如何实现市场平衡，将电动汽车对政治、经济、能源、环境、全球变暖的影响考虑在列。同时，发展电动汽车还需要“三好”，即好的产品、好的基础设施、好的商业模式。要实现这一点，必须要有很好的三等关系，政府、企业和市场之间的关系，而这又要求三大行业——汽车业、发电业、信息技术通信产业要有良好的关系。

    中国必须要推动新能源汽车发展，因为有需求，中国汽车今后10年还有10%的增长。电动汽车市场潜力很大。

    环境与气候友好型交通是必然趋势，中国已经超越美国成为第一大新能源汽车生产销售国，中国的新能源汽车占全球总数的35%，2020年将有500万辆的电动汽车。新能源汽车发展需要避免一个误区，电动汽车总体来说仍是高度依赖政策的市场，如果财政激励无法引导产品自主创新，那么市场就会出现混乱。

    发展新能源汽车需要集成优化，包括产品多样化、完善的基础设施和可持续商业模式，并以消费者需求为导向。下一步，电动汽车发展需要转向政策、市场双驱动，做好顶层设计，以奖带补，提高技术水平的同时降低成本。

    储能技术与新能源汽车息息相关

    ●罗红斌 比亚迪汽车工业有限公司副总裁、电动汽车事业部总经理

    当前，中国新能源汽车产业链初步形成规模，整个产业链比较齐全。新能源汽车产品也百花齐放。

    储能技术和新能源汽车息息相关，大力推广新能源汽车，整个电池成本持续下降，给储能带来巨大发展空间。欧美国家出台了储能技术补贴政策，并确实落地，对储能技术的发展有推动作用。新能源汽车和电网的互动也是确实可行的，现在一些车型已实现。

    新能源汽车必须具有充放电的技术，才能具备移动储能电站的优势。而电池储能对于电网来说至关重要。现在美国的一些发电站就利用储能来提高电站的效率。电池储能对于电网调峰很有利，目前它在调频方面的响应速度是最快的。

    目前，全球储能市场发展迅速。中国储能技术的应用需要大量实践，电动公交车应用意义比较明显。正常来讲，一辆公交车相当于30辆私家车的排放和能耗，在节能减排方面意义重大。再拿出租车举例，一辆出租车的排放量相当于10辆私家车，所以，运营车辆的电动化更加急迫。如果运营车辆实现电动化，每年可以减少27%的能耗和排放。总而言之，储能技术在电网很多方面都能发挥重要作用。

    引领电动汽车发展 推动能源变革未来

    ●任宇翔 特斯拉全球副总裁

    特斯拉有一个梦想，就是推动世界能源可持续发展。气候变化、环境污染是全球性问题，我们做的一切，都是希望推动整个世界可持续发展。

    与传统燃油车相比，电动汽车节能减排优势明显。举个例子，按北京现在的电价和油价，一辆电动汽车的费用不到汽油车的十分之一。

    中国是全世界最大的乘用车市场，离开了中国，推动世界可持续发展就无从谈起。从长期发展来说，中国会是特斯拉最大的市场。很多人关心特斯拉是否符合中国的充电标准。2016年，特斯拉将会对车和充电桩进行改造，所有的硬件和软件设备都会完全符合中国的充电标准，包括交流和直流的充电标准。

    未来，储能市场比电动汽车市场更大。能源和汽车行业对全世界影响的意义将非常深远。在中国大规模使用电动汽车，可以极大降低汽车尾气污染对环境的影响。电动汽车不仅仅是传统燃油汽车的替代品，而是将推动一系列行业发展，包括自动驾驶、人工智能、物联网等等。特斯拉愿意持续增加在中国的投资，在中国整个产业转型、能源互联网建设、新能源汽车发展尽一份力量。

    充电设施和标准化

    欧洲电动汽车基础设施的标准化发展

    ●简斯·盖科 德国电气工程师协会电气电子与通信技术委员会负责人

    欧洲电动汽车基础设施标准化的工作在2019年可以完成，到2020年欧洲将有公共的充电基础设施。

    谈到无线充电和感应充电，目前乘用车无线充电的标准还没有，电动公交车的标准也没有。我们正在进行相关标准的研究和制定，希望将其用于电动公交车。我们也需要修订现有的各类标准，制定新的标准，电动公交车无线充电还需要很多标准才行，感应充电也是如此。

    电动汽车基础设施连接智能电网需要注意控制和监督，监控充电器的是否运转正常等，尤其是与骨干输电网络的连接。联网以后要有能源和负载的管理，还有介入和计费的问题，所有问题都需要有效处理。

    中国和德国在2014年年底就开始了第一次信息交流，我们希望能够在国际层面上来探讨如何推进标准制定这样一个话题。这个是目前企业非常需要的，如何做到这一点，需要相互交流，希望开展双边会议，可以有更多的时间探讨。

    电动汽车需尽快推广安全评价体系

    ●王子冬 国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任

    电动汽车发展具有四个特点：电动化、智能化、轻量化和个性化。而评价新能源汽车有几个标准：安全性、环保性、经济性和方便性。其中，安全性排在第一位，这也是电动汽车发展面临最大的挑战。同时，电动汽车还面临着产品竞争力和使用寿命的挑战。

    国家电池测试中心一直致力于电动汽车安全性研究，通过实验测试电池的安全性能，包括前期评估企业使用的储能锂电池。同时，评价测试的规范性也非常重要，好的评价体系能为国家制定政策提供依据。

    欧洲的做法是将电池进行安全分级，这个经验可以借鉴。通过实验对电池进行测试，根据电池的表现进行安全评级。同时，针对不同行业的需求，实验的方式也应有所区别。

    电池的评价体系应尽快推广，包括寿命、性能、安全实验等等。国际上，欧洲、美国、日本都在做电池评价体系。我们现在采用的是门槛测试，实际上不太科学，好比一个尺子无法丈量所有东西。评价体系最终需要告知企业，电池存在哪些问题，问题具体出在什么地方，且需要提供具体的应用场景。比如电池在大客车中使用会遇到什么问题，在南方地区使用会碰到什么问题等等，希望这个体系能尽快推广。

    布局更多的充电设施支撑电动汽车普及

    ●拉姆蒂·萧山西 俄亥俄州立大学综合系统工程系副教授

    在美国，经常被拿来讨论的问题是，先有电动汽车充电站还是电动汽车。事实是，如果快速充电站的数量不足，人们绝不会选择电动汽车出行。所以，在推广电动汽车之前，必须考虑三个问题：哪些商业模式有利于电动汽车基础设施的建设、如何选择充电站的建设位置、如何处理充电站的负荷。

    目前，美国充电站的建设模式主要有三种。特斯拉的模式是其中之一，他们选择在人口中心区和高速公路旁布局充电站，免费为他们的产品提供服务。但其问题在于充电设施与其他电动汽车不兼容。另一种商业模式是在公共场所进行充电，建设公共场所充电桩。还有一种零售模式，比如宜家就为了吸引驾驶电动汽车的顾客购物而在加油站安装充电设施。

    如何选择充电站的位置，我们建立了一个分析模型，根据汽车驾驶相关数据，分析选择充电站建设的位置。比如通过分析汽车日常驾驶行程，计算增加充电站能获得的经济收益。我们研究了最优化的充电控制，这个系统可以让你看到车辆充电需要的时间和负荷值，并显示采取控制措施之后的效果。总的来说，我们可以使变压器的负荷低于设计能力，使车辆能在需要的时间内完成充电，不需要换变压器的成本。

    总而言之，电动汽车是实现人类低碳化发展的有效途径，只有布局更多的充电基础设施才能支撑电动汽车发展。

    中国电动汽车基础设施标准化现状

    ●倪峰 南瑞集团国际部副主任

    在中国，标准化的工作与其他国家稍有不同。在国外，标准化工作主要由大企业或协会倡导，中国则主要由政府机构制定。在电动车的充电行业，我们由国家标准化管理委员会制定，他们出版并且制定基础设施的标准，包括充电基础设施的标准，充电设施的工程建设层面主管部门是住房和城乡建设部。工信部管电动汽车，能源局管充电设施。除此之外还有一些技术委员会。

    目前，中国发布了一些标准，包括国家标准、行业标准、企业标准，目前已发布的所有标准中有五项标准至关重要，描述的是充电基础设施的接口。早年，我们想建充电站的时候，发现老标准造成了一些问题。从2013年开始，我们对这些标准进行了修订，遵循以下几个原则：首先是安全，我们希望提高充电设施的标准；其次是操作性，希望所有车辆可以用一个标准充电；再次是能够兼容老的充电桩，保证以前投资的充电桩还能继续使用，不让以前的投资浪费。

    下一步，我们希望研究前沿技术，比如无线充电标准化，目前已经有了发展路线图。再比如高功率充电系统，我们对这个技术很感兴趣，正在为相关的标准化做准备工作。