中國儲能網訊：3月17日，比亞迪發(fā)布“兆瓦閃充”技術，實現以5分鐘閃充續(xù)航400公里的突破，“油電同速”的補能速度引發(fā)熱議。同日，蔚來與寧德時代簽署戰(zhàn)略合作協議，共建全系乘用車換電網絡。新能源汽車行業(yè)正迎來補能革命，補能技術突破的背后，能源供應系統、基礎設施、標準等都面臨巨大挑戰(zhàn)。
◆“兆瓦閃充”背后的電網挑戰(zhàn)
眾所周知，電網需要供需平衡。根據比亞迪的新技術，單車兆瓦充電功率約相當于166個家庭同時用電，若多輛新能源汽車同時充電，瞬時負荷暴增將沖擊電網平衡。沖擊電網平衡的一個極端后果就是區(qū)域電網崩潰，大面積停電。
即使可以通過智能電網等控制手段應對瞬時負荷沖擊，從用能負荷角度做一個極端假設：如果400萬輛新能源汽車同時使用“兆瓦閃充”技術充電，則整個電力系統瞬時負荷需求增加40億千瓦，是我國2024年夏季電力最大負荷的2.6倍，超過供電能力。
除此之外，也要考慮配套設施的適配性與安全性。使用“兆瓦閃充”技術充電過程中，1000A大電流通過線纜時會產生大量熱量，因此，線纜需選用更耐熱和安全的材料。
針對“兆瓦閃充”對電網帶來的挑戰(zhàn)，比亞迪給出的解決方案是將規(guī)劃建設4000多座“光儲充一體化”閃充站，通過儲能平衡電網負荷，緩解對電網的瞬時沖擊。該方式并非不可行，但考慮到建設儲能電站的經濟成本，突破低成本高安全的儲能技術將成為當務之急。
◆換電仍面臨推廣問題
另一知名車企蔚來給出的補能方案是換電。蔚來第四代換電站的換電速度已縮短至“2分半內”，進入“2分鐘時代”。換電模式的優(yōu)勢不止快速補能。例如，換電站自身可以看做一個儲能系統，能夠參與容量分配，具有削峰填谷的能力，并且具備除單一換電功能外的“可充可換可升級”體系優(yōu)勢。然而，實際上，自蔚來2018年建立第一家換電站以來，目前仍面臨推廣普及難題。
其中一個重要原因是行業(yè)標準不統一、換電方案不兼容。盡管電池研發(fā)與制造技術不斷優(yōu)化提高，“四不同”問題仍然存在——不同車企、不同品牌、不同車型、不同代際的電池尺寸相差甚遠。此外，換電接口和通訊協議的標準建設尚不完善也是當前換電模式的一個痛點，即使行業(yè)已有GB/T20234系列電動汽車充電接口及通信協議標準，但這些標準也僅是推薦標準，部分車企并沒有遵循。
換電站具有重資產、高投入、長周期的性質。據中信證券測算，單個換電站的投資成本約為491萬元。從營運情況來看，以蔚來為例，每個換電站需日均服務60單才能維持不虧損。而實際上，據調研結果，部分一線城市的換電站日均僅有10—20單。這種無法盈利的投入產出比使得換電站目前還難以實現高覆蓋率，規(guī)模效應無從發(fā)揮。同時，高昂的電池成本投入使其難以跟上新型電池更新換代的速度。
安全也是外界對換電關心的議題。換電模式下，電池包經過頻繁拆卸，以及換電溫度與周圍環(huán)境的影響，可能引起安全問題，而換電安全事故的責任劃分缺乏明確法律依據。從消費者角度看，部分消費者更希望獲得整車所有權，對換電后電池的健康程度和安全性存疑。
◆多元化補能格局待形成
可以預見，換電和閃充即將迎來機遇與挑戰(zhàn)并存的新階段。
在這場換電與閃充的競爭中，高成本是雙方都需要破解的難題。單座蔚來四代換電站的建設成本仍近150萬元，比亞迪配套光儲充一體閃充站建設成本雖沒有公開數據，據估算也要百萬元以上。加之蔚來高額電池投入與比亞迪儲能系統成本壓力，雙方亟需通過技術創(chuàng)新與運營優(yōu)化實現降本增效。
從商業(yè)角度來說，閃充更符合當前車企的銷售模式，即整車與電池一體化銷售，部分消費者也更傾向于擁有汽車的完整所有權。而換電則在某種程度上意味著“車電分離”的商業(yè)模式，新能源汽車成本中占比較高的電池費用將由車企或者換電站承擔。當前公眾的顧慮主要來源于對換電電池安全性的考量，隨著電池智能化監(jiān)測技術的成熟和安全管理法規(guī)的完善，這一問題有望改善。
當前，換電與閃充的下游應用已初步呈現場景分化。換電在出租車、網約車、長途貨運等高頻商用領域已得到一定應用。閃充則一方面為無法安裝家充的用戶提供支持，另一方面覆蓋長途出行及臨時補能需求。
在補能革命中，閃充、換電以及其他補能方式百花齊放，形成互為補充的多元化補能格局，才能更好地支撐新能源汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展。
（李梓彤系中國科學院大連化學物理研究所低碳戰(zhàn)略研究中心助理工程師；羅丹系中國科學院大連化學物理研究所動力電池與系統研究部研究員；李婉君系中國科學院大連化學物理研究所低碳戰(zhàn)略研究中心副主任、研究員）
