國網商用電動汽車投資有限責任公司副總理孫健在本次中國國際換電模式產業大會做了《餞行“兩個服務”,示范推動商用交通運輸工具電動化發展》演講,現場演講實時如下:
尊敬的各位領導、各位前輩、行業同事,大家上午好及我們商用車公司今年7月份才成立的,我們是老紅軍、新戰場,為什么這么?國網公司2006年已經開始做充換電相關業務研究,2011年,十年前我們第一個換電站已經在現場進行投運,但是我們今年在開始做重卡方面的充換電工作。
今天借這個平臺,詳細回報一下國網電動汽車公司的相關工作。經過我們一年的實踐,大趨勢上講,我們認為商用交通工具電動化是必然局勢。我們依據是三個方面:
(一)重卡電動化的環保效益明顯。商用車輛和工程機械長時間高負載作業,根據示范項目經驗,1輛礦山90噸級重卡油耗至少相當于100輛乘用車,電動化可使每輛每年減少18萬升柴油消耗,所以我們認為重卡電動化是實現2030年碳達峰、2060年碳中和的重要舉措,而且我們相信后續會有更加詳細的地方支持政策出臺。
(二)產品技術性能是完全達標的。我們認為定制化電量+充換一體已能夠確保車輛運營效率至少達到傳統燃油車的90%,根據1年的運營經驗,純電動車輛動力性、通過性、安全性、出勤率和運載能力均能滿足生產實際需求。
(三)成本節約可控。按照0.5元平均電價、5元/升油價測算,90噸級重卡每行駛1公里就能降本10元,高海拔、高寒地區成效更為突出。隨著市場成熟,純重卡電動會更加突出。
我們總結了馬上可以商業化應用的場景,第一就是砂石骨料運輸、金屬礦山土方剝離、露天煤礦土方剝離、港口集裝箱短倒、城市渣土運輸、城市水泥攪拌、短途物流、工程機械,這八大場景我們都在做相關的探索和驗證。
下面介紹一下我們的創新與實踐成果,2006年我們國網公司率先開展電動汽車充換電技術研究、裝備研制,統一充換電系列標準,實現了車樁的互聯互通,并積極開展示范工程建設。2010年國內首座大型電動汽車充電站在唐山投運。國內首座公交車充換電站在蘇州新區鄧蔚路投運。2011年國內首座電動乘用車全自動底盤換電站在鹽城松江路建成投運。2015年,我們國家電網公司累計已編制發布了13項國標、18項行標和39項企標。12月29日,國網電動汽車服務有限公司成立,主要承擔國家電網公司充換電業務發展主體責任。2016年,國家電網智慧車聯網平臺上線運行,截止2020年11月20日,累計接入充電樁超過103萬個,覆蓋全國29個省分、273個城市。2017年國內首座光儲充一體化示范站京津塘高速徐官屯服務區充電站投入運營。2018年國網建成了“九縱九橫兩環”高速路快充網絡,截止到現在已經是“十縱十橫兩環”了。2019年國內首座國網電動汽車公司投建大功率,單槍達到360千瓦。2020年7月29日,國網商用電動汽車投資有限責任公司成立,專業開展推進商用車電動化及換電技術,同時今年首次將國內車網互聯(V2G)充電樁資源正式納入華北電力調峰輔助。
通過這幾年的積累,我們有一整套成體系的解決方案,這里面包括公交換電、環衛車換電、底盤換電、港口AGV換電、物流輕卡、以及礦用重卡以及后續斗爭的牽引車背換電。我們現場涌現出比較豐富的車輛產品,包括圖下這些純電動礦石礦卡、水泥攪拌車等。
我們去年2019年年底,聯合華能伊敏煤電公司,在全國最冷的地方,投資組建國內最大的純電動礦卡車隊,投運了37輛,研制了國內首臺套雙側貨叉式智能換電系統,在當地環境溫度-40℃條件下,測試電動重卡綜合運行數據,前段時間大家也聽新聞了溫度達到了-43.8℃,通過驗證重卡低溫運營的可行性,整個項目已順利運營1年,基本上達到年初的設計預期,發電站央視也報道了。
同時高海拔地區也做了驗證,我們聯合國電投黃河公司,投資10輛純電動礦卡,在高海報(3300米)環境下測試電動重卡綜合運行數據,充分驗證重卡高海拔運營的可行性,探索光充儲一體化運營模式,目前項目已順利運營半年,基本達到設計預期。我們宇通合作,整個效果也比較聯想。
我們探索了實際的工況,今年我們在浙江一個石礦探索驗證了電動重卡最理想的現場運營工況,基本是滿載下坡的場景,平均坡度達到6.7度,整個項目跑下來,大家可以看到SOC數據在50-75%之間,達到0電耗的情況,經濟性非常好。
今年下半年我們在河北的河北易縣抽水蓄能電站施工現場開展電動化洞室內作業驗證,在錫林浩特開展純電動公路型牽引車應用驗證,在山西運城建龍鋼鐵廠開展場內各類短倒運輸電動化驗證,在江蘇江陰和云南昆明開展電動水泥攪拌車場景驗證,獲取了豐富的電動化數據和經驗。
這是我們今年做的首臺套雙側礦卡換電系統,投入純電動寬體礦卡31臺,日運輸剝離土方超過3萬方,是國內最大的電動寬體礦車運營車隊。建設換電工位2個,冗余電池16組。車輛運行2小時換電1次,單工位可服務電動寬體礦卡20臺。這是我們整個換電站的組裝圖,模塊式設計,可實現快速建站和整體遷移,工程周期不超過一周。
這是我們GAE的仿真,下面重點介紹一下我們認為在商用交通工具電動化面臨的三個重點問題:
首先是期初投資壓力,純電動重卡+充換電設施+電網配套工程一次性投資是傳統柴油車輛的2.5倍-3倍,傳統運輸企業經營壓力明顯增大。這是為什么我們提到車電分離的模式,所以解決這個困難的方案可能最初就是車電分離模式,達到三個目的:第一原有運輸企業購置車輛成本和原有傳統燃油車輛基本持平,第二整個充換電要低于加油成本,第三運營效率達到原有的傳統燃油車的運營效率。
第二現在我們也比較關注的電池的壽命和安全問題,因為現在我們投了一兩百輛車以后,發現其實電動重卡換電頻率超出了我們預期,正常的一輛重卡24小時運營的,每天換五到六次,一年就將近1500次,按照我們的質保壽命,現在電池2-3年質保壽命,但是我們實際重卡投資回報期大于兩到三年。
第三就是協同運營效率問題。我們現場發現純電動車輛運營參與方更多,車輛+充換電站+電源+勞務+輔助機械,備品備件種類更加復雜,各方需高效協同才能滿足生產效率需要。如果一方掉鏈子,整個電動車生產會大幅度降低,影響客戶生產。
這是我們計劃2020年重點計劃方向,第一我們開展更高質量、高更大規模的試點示范。國網商用電動汽車將秉承服務國家新能源汽車戰略、服務國家能源戰略轉型“兩個服務”宗旨,積極發揮基礎服務提供者、生態體系建設者、技術創新引領者、投資建設帶動者的定位與作用,以投資和充換電構建產業聚合平臺,加速商用交通工具電動化進程。2021年,在前期充分驗證的基礎上,我們將積極推進在5000米海拔、高溫地區投建大功率示范充換電站,聯合產業各方在八大應用場景全面推動電動化進程,投資超過10億元、自主運營車輛超過1000輛,明年將充分驗證大規模應用場景下的純電動重卡特性。
第二明年我們要提供更可靠、經濟、高效的充換電解決方案。經過對運營總監的總結,從7個方面對換電系統進行全面升級:一是適配性上滿足多品牌車型一站混用,二是動力方面全面采用雙電機、增大電機功率,三是支持動力電池從260度-500度區間定制化換電,現在我們整個電池換電模式要根據客戶的需求進行靈活匹配。四是實現充電功率從360kw-560kw靈活匹配,五是進一步強化溫控系統配置,六是展開電池準入標準專項研究,重點在充放電次數、震動強度、消防安全等方面大幅提升,七是站控系統由支持換電業務專項提升整個運營業務效率,打造電動重卡運營工業互聯網平臺,這個平臺可能在月底就會上線。而且我們已經同步啟動了重型車輛電池準入、檢測和監測標準及壽命提升的研究工作這個對將來項目推進有很大作用。
第三是推動商用交通工具電動化與能源互聯網逐步融合。電動汽車是能源互聯網重要支柱之一:電動汽車是具有與智能設備廣泛互聯的互聯網屬性,電動汽車與電網的深度耦合使其具有了能源屬性重點在有序和雙向充放電、風光火儲充一體化、聚合充電負荷參與電網輔助服務等方面探索研究。電動汽車與能源互聯網融合發展可提升電動汽車經濟性,加速“以電代油”;提升電力系統效率與靈活性,促進“新能源車充新能源電”;最終形成多方共贏的產業新格局。
我們也邀請大家到我們公司進行廣泛的交流,希望我們共同一起推動商務交通工具電動化快速發展,謝謝大家!
(現場演講實錄,未經講師審閱)