新基建、新機遇、新發展,7月9日,由中國充電樁網主辦的“2020第六屆中國國際電動汽車充換電產業大會”(簡稱:金磚充電論壇)在上海大華虹橋假日酒店隆重開幕。來自政府、院校、協會、企業、采購商、金融、媒體等850位代表出席本次大會,大會以“洞見當下、預見未來、聚力發展、合作共贏”為主題,推動產業交流發展。
新基建引領發展新浪潮
南方電網電動汽車服務有限公司 智能互聯事業群副總經理 黃燾發表了《新一輪交通運輸電力化發力點——重卡換電的機遇與挑戰》的主題演講,以下是演講嘉賓未刪減實錄:
南方電網電動汽車服務有限公司智能互聯事業群副總經理黃燾
演講實錄如下:
感謝吳教授,在國網老大哥后面發言,目前正如上一位國網老大哥講的,國網跟南網,包括中電聯和相關國家部門指導下,我們跟星星、特來電正在推動整個全國一張網的服務。我是南方電網電動汽車服務有限公司智能互聯事業群副總經理 黃燾。
感謝大會的主辦方邀請,此次論壇正式響應國家的號召,在國內經濟復蘇的大背景之下凝聚產業生態各方,從各方面趕來共同探討產業發展的當下和未來,這么多人相聚在一起,讓我感受到疫情之下充電樁行業濃濃的生機與活力。
南方電網公司是國有大型央企,負責投資建設經營南方區域的電網,服務廣東、廣西、云南、貴州、海南省區和港澳地區,在闕總分享的PPT里面,國網負責建設國內主要的高速主干網絡,其他省區的高速主干網絡,下面大家發現有一部分是空白的地方,南部分空白的地方由南方電網公司負責的建設的,目前南方電網公司區域范圍內建成了相應高速充電主干網絡。
在國資委和各部門的指導下,南方電網公司非常重視新能源汽車的服務產業,2019年成立的南網電動全資子公司,專門從事新能源電動汽車服務業務,完成了南方電網區域內的充換電設施大部分的直聯,并完成整個南方電網區域內主要充電APP的統一,讓南方電網區域內的用戶用一個APP,也就是后面看到的順易充在南方電網區域內實現一個APP走遍南網區域。
目前南網電動統一用的南方區域最大規模的充換電設施網絡,自營的充換電設施達到3.4萬個,五個省區里面相對規模是密度最大的,統一充電服務平臺“順易充”有效注冊用戶數超過50萬,目前日活躍用戶超2萬,日均充電電量即將突破100萬度,是南方區域影響力最大的充換電服務平臺。
南方電網積極響應國家加快“新基建”號召,計劃在未來4年投資251億元投建充換電設施,建成大規模集中充換電站150座,充電樁38萬臺。南網電動秉承“能者無疆,相融共贏”的合作理念,搭建產業生態平臺,一起攜手助力國家“新基建”。
目前南網電動完成了重卡換電、兩輪換電、港口的搭建,希望通過這個平臺為產業提供便捷、高效的基礎,降低行業生態鏈各方加入整個充換電行業數字化的門檻。
看一下為什么說重卡換電是機遇與挑戰并存的階段,另外一起看一下在政策背景、應用場景、安全性能和經濟成本各方面在重卡換電這里面面臨的問題。
深圳是國內第一個實現公交電動化和出租電動化的城市,在2018年開始實現了物流車的電動化,目前物流車電動化率達到50%以上,在2019年開始深圳市政府主要推進大型車輛,也就是重卡的電動化,在今年上半年深圳運營的泥頭車4200輛,運營下來的效果,在城市里面比較集中的場景里面,泥頭車非常有利于城市的藍天保衛。
接下來從幾個層面,首先是政策層面上分享一下深圳的一些做法。第一個方面,出臺了《深圳市2020-2025年新能源汽車充電基礎設施建設實施計劃(征求意見稿)》至2025年底,全市形成充電基礎設施體系,累計建成充電樁約 81 萬個,另外對新能源泥頭車的示范進行推廣和總結,包含公交車、物流車、環衛車、泥頭車、出租車、個人乘用車等充電設施。
《深圳市大氣環境質量提升計劃(2017-2020年)》2020年底前,通過強制報廢、財政補貼、限行等手段,基本淘汰國Ⅰ、國Ⅱ汽油車及使用10年以上國Ⅲ排放標準的柴油車。那么,深圳市從2019年開始對泥頭車進行補貼,特別是在泥頭車配件直流設備給予400元每千瓦的補貼,對于泥頭車給予總額達到80萬元的補貼。同時,由于這些政策的助推,包括兩會的時候,有關的委員提出泥頭車和重型卡車相關提案在國家層面上引起高度重視,現在重卡換電在國內是一個比較熱門的話題,這個話題熱門的原因是因為底盤技術有待突破,電池也達到臨界點。
《深圳市純電動泥頭車推廣使用實施方案》力爭到2019年底,全行業投入營運的純電動泥頭車保有量達到3000輛。推動在2年內形成完善、便捷的純電動泥頭車充電網絡;中長期樁車比不低于1:2。
同時,80萬的補貼基本上覆蓋了整個泥頭車的生產跟初期運營的成本,為什么要在這里說泥頭車換電,我們在做純電動泥頭車充電的過程中發現泥頭車電池燃料很大,基本上在240-300,由于它們這么大的電量,充電時間較長,目前我們的充電水平在在1C到2C之間,為了充滿一臺300度電的泥頭車,充電時間至少2個小時左右,同時必須是60千瓦雙槍去充,導致泥頭車占地面積大,時間長,運營效率降低,影響了運輸企業的效益。
從國家層面上今年一直推動的多少車電分離,特別是在重型車輛上面。
泥頭車有這么幾個主要應用場景,第一方面在短途公路運輸;第二個在港口、礦山;第三個在物流園區。為什么是這樣的場景?泥頭車即便是300度電,它的行駛里程也有限,滿載的話大概也就在150-200公里之間,這樣的行駛里程比較符合短途動力純電動牽引的場景。
第二個是純電動自卸車,服務城市的渣土運輸;第三個就是純電動專用車,包括城市的灑水車、工程作業車、道路作業車、垃圾環衛車。
第三個方面講一下為什么說專用車的電動化比較有益的,第一個是安全問題。原來電池最大的安全隱患有三類,第一類是機械的濫用、電的濫用,第三類是熱的濫用,由于這幾類的問題,我們在行駛過程中危險系數比較大,特別是泥頭車、重型卡車它們運營的工況相對比乘用車更差。
在控制電池安全的時候,我們對比了一下現有泥頭車充電,由于電池包的布置方式更多在駕駛方下方和泥頭的背后,由于是充電的方式,在我們生產和集成過程當中,電池的結構安全性能沒有換電的強度那么高,所以說換電由于針對每一塊電池重新設計了電池的支撐結構,相對的體積比充電的電池包相對較大,但是結構性的安全、耐沖積和結構的強度會比充電車輛有優勢,同時在行駛過程當中對于電池的支撐也是有優勢的。
從充換電車輛的成本來對比,我們發現一輛充電的泥頭車大概充電150分鐘,電池電量雖然很大,續航歷程220公里。
在深圳的規模預計完成深圳市基礎設施建設,包括城市運輸的規模,去到將近2萬輛,換作換電的話,這樣的車數量明顯減少,換電的時間比較短,比起充電縮短了96%的時間。第二,換電的時候,電池因為換電快,可以讓電池相對較小,目前換電車輛所用的電池282千瓦就能服務平時重型卡車的運營,每天它的運營效率反而是提升的,每天可以達到7趟,420公里每天,運營時間的縮短。
由于這些縮短,車電分離以后,用車成本盡量降低,因為電池可以由其他的資產方持有,而不是由運營企業持有,電池作為我們一個基本的能源服務的包,像充電寶一樣,未來可以由第三方持有,直接降低運營企業的成本。這是從車輛方面來看。
從充換電設施方面來看,目前正常的泥頭車占用土地是15平方,車樁比大概是一個120千瓦雙槍的充電樁服務的車輛是5個泥頭車,所需要占用的配件資源是52千瓦,電池壽命是相同的,建設周期比換電長。從這樣的對比我們可以發現,如果使用相應換電站的話,土地相對減少60%,但是服務能力提升12倍,配電的需求降低20%,因為是換電的模式,所有電池可以用有序充電的技術,也可以用柔性充電的技術給電池做主動均衡,按照電池的程度去適當快或者適當慢的充電,有效保護電池,雖然電池壽命按照常規5年來算,但是實際是比它長的。
因此,在整體對比上來看,我們可以發現,以深圳市為例,將深圳市所有泥頭車進行電動化的話,換電模式和車輛容量來比,換電模式是顯著下降的,服務能力顯著上升,上升的不止是一倍。另外,從整個充電樁的占地規模來看,換電的占地規模只有充電占地規模三分之一不到。
因為所有的換電都是需要給運輸企業服務的,只有他們掙錢了,我們整個行業才有發展的潛力,所以從運輸企業的角度來看,傳統油車電池成本是0,但是換電車輛跟充電車輛電池成本基本上是相同的,充電車輛電池成本還可以第三方持有,泥頭車充電已經上升到了國家目錄,接下來換電也是得到國家支持。從日行駛里程來講,換電車比充電車運力提升40%,和傳統燃油車運力是基本相同的,行駛里程相同。
在此情況下我們做全生命周期測算的話,在使用過程當中,我們換電車輛模式比起充電的車輛在能源使用上面有顯著節約的,因為我們有這樣的模式創造了這樣的價值,換電才能在后續深圳產業化的過程當中實現我們初步的盈利。
這個是按照在充換電設施整體的對比,這是我們今年在深圳推出的標準化的解決方案,也就是說一個標準的電池倉占地大概140個平方米,能夠單次換電的時間5分鐘,服務50輛換電重卡,每個倉里面涵蓋了7塊電池包,以頂換的方式進行重卡的換電,這樣整體的解決方案還加上整個南網電動為相關運營方和電池方提供的重卡換電的平臺,這樣四位一體的解決方案就能夠實現剛才所說的為運輸企業顯著降低它的成本。
接下來以深圳為例,我們具體看一下如果將深圳的電動車全電動化的話,我們在深圳需要多少個換電站,這是我們在今年主要的研究課題。在深圳如果服務深圳現在近2萬輛的泥頭車,現在已經換了4200輛,未來還要逐步替換,替換的過程中我們發現如果建充電站的話,需要在箭頭內的地方建相應的充電站,這些充換電站要建在相應樞紐的地方才能服務充電的泥頭車和卡車。如果建換電站的話,可以聚集在幾個中心(見圖),這些樞紐可以有效輻射周邊泥頭車的運營。
這是我們今年做的課題,以深圳市14000臺泥頭車做的話,總共只需要建25個換電樞紐就可以解決所有泥頭車換電的問題,這25個可以算一下占地規模,是非常顯著節約用地成本。大家在座的知道,特別是泥頭車充電最大的問題是占地面積太大,即便是這個場站在廣東地區一個泥頭車充電站一年可能就會回本,但是這個充電站的建設非常困難,因為這塊地很難找,這塊地需要非常大,像我們今年在深圳光明區新建的充電站是160個樁的快充電,每個車位25個平方米,這個占地面積非常大,如果換成換電模式的話,只要三分之一的用地規模,可以顯著節約大家的成本。
如果把深圳打造成全球重載換電最大規模的示范城市的話,其實這里給出來未來可能需要行進的路線方向,也是南方和深圳市政府共同推進的一個示范,我們希望以深圳的示范去提出南方電網在重卡換電這個領域,有效解決社會用能以及有效保護環境的換電模式的解決方案。
最后就是簡單介紹一下,目前南方電網可以和交通運輸企業、換電站、投資企業、包括三電廠家、車企等,我們以“能者無疆、相融共贏”的理念生態合作方共同合作,我們可以跟交通運輸企業、換電站、電池的投資,包括車企等,來攜手推進整個重型專用車輛電動化的進程,真真實實降低社會用人成本,同時為社會的發展和城市的迭代更新降低它的用地規模,為社會的經濟發展亮出新的發展空間。
最后介紹兩個示范項目。
第一個,南網電動在福永碼頭新建的換電樞紐,占地規模2000平方米,建設2座換電站,日均服務車次500車次,預計在今年下半年第三季度投運。
第二個項目是在深圳大鏟灣換電樞紐示范站,面積達一些,占地規模1000平方米,建設規模2座換電站,服務能力500車次/日。
大鏟灣2號換電樞紐示范站,占地規模5000平方米,建設規模16座換電站(分期建設),服務能力3200車次/日。
兩個加起來6000個平方米,18座換電站,服務車次一天達到將近4000輛車次。這兩個換電站都會在今年三季度投運,屆時邀請產業鏈上下游的合作伙伴到深圳考察調研,希望通過這樣的一種方式能夠跟大家一起共同推進整個交通運輸行業的電動化,為城市的綠水青山留下更多空間。
今天的分享到此結束,謝謝!