作為全球最大的新能源發電企業，在雙碳目標提出之后，國家電力投資集團公司 （以下簡稱為 “國家電投”）成為第一個提出在2023年就能實現碳達峰的能源央企。“在大力發展風電和光伏新能源方面，國家電投很早進行了新能源電力結構轉型和調整，以及相關布局。特別是 ‘綠電交通’項目，目前取得了一些階段性成果。”近日，國家電投綠電交通產業創新中心主任、上海啟源芯動力科技有限公司副總經理郭鵬接受中國工業報采訪時表示。
據其介紹，當前國家電投正通過兩大戰略積極布局 “綠電交通”產業，并嘗試在重型商用車領域率先布局換電模式。兩大戰略：“電代油”和 “氫代油” 國家電投2020年社會責任報告曾提出，要全面進入 “綠電交通”領域，實現智慧清潔能源和交通、充電及儲能設備的智能互動和深度融合，提高交通運輸和物流的能源效率和綠能比例。報告提出計劃到2025年，新增總投資規模1150億元，推廣重卡20萬臺，新增投資持有換電站4000座，新增投資持有電池22.8萬套。
據郭鵬介紹， “綠電交通”在國家電投層面主要分為兩個主戰略：第一是 “電代油”，第二是 “氫代油”。“電代油”層面，以重卡為例，早在2018年之前國家電投就與多家主機廠聯合牽頭在重卡電動化層面做了相關研發工作，并突破做了換電模式的解決方案。
截至目前，國家電投已在國內鋪設了超過100座電動重卡換電站，聯合主機廠推廣了超過10000臺換電重卡。除布局重卡換電領域，國家電投還在工程機械、電動船舶、電動農機，包括鋰電池的機車，如火車頭、機車等方面進行了延伸。“氫代油”層面，國家電投在氫燃料電池方面已取得很多突破性進展。在未來，電和氫將成為一種在不同的應用場景、不同的情況下綜合起來可以解決燃油替代的技術手段。
針對 “綠電交通”產業如何進一步發展、落地，并與清潔能源產業更好地融合發展，郭鵬提出了以下三點建議。第一，加快清潔能源產業和交通產業深度融合。在我國正在推動建立清潔能源為主的新型電力系統的當下，通過 “綠電交通”基礎設施能夠有效連接能源端到網端、到用戶端，促進分布式清潔能源就地消納。當前，一個重卡換電站，每年能夠帶來600-800萬度電力的消納。以唐山地區為例，它可以完全消納一個4.5-6MW分布式光伏發電站的發電量。如何做好新能源項目和“綠電交通”基礎設施建設的協同和互動，是未來整體推進的新的方向。第二，做好新能源基礎設施和 “綠電交通”產業推廣的協同。這個就像人的左腳和右腳，相互依存、相互制約。目前來看，電動車輛已經越來越受到用戶的青睞，但相應配套的換電站，包括充電樁卻由于用地、擴容的問題，沒有辦法得到充分的匹配和建設，在一定程度上影響了交通電能替代的進展。因此，建議各級政府能夠加強交通能源基礎設施的統籌規劃，在用地、電力擴容方面能夠給予相應保障。第三，盡快統一商用車共享換電技術標準，為產業發展打造良好生態。由于采用不同的技術路徑，連接器、通訊方式互不兼容，都會影響電箱的互換共享。目前相關主管單位和牽頭企業正在推動，在標準上大家都已形成了共識，建議能加快推行換電標準的立項、制定以及審批流程，引導行業相對有序和健康的發展。
重型商用車率先布局換電 圍繞商用車推廣換電模式，是國家電投當前重要的一次嘗試。“車輛作為一種運輸工具，追求的最大化是‘人歇車不歇’，需要不停地運輸。由于電池搭載量的限制，不可能搭載太大量的電池。現在車載300度電左右的電池，在重型車里面也就只能滿足150-200km左右的續航里程需求，頻繁充電的話滿足不了運輸效果。所以我們想，換電在重型商用車里面一定是個非常好的解決方案。”郭鵬表示。
資料顯示，國家電投2019年5月就研發出了全球首臺換電重卡，從技術和商業模式為電動汽車發展找到了新方向。其采用桁架向上卸取的方式更換電池，3-5分鐘即可完成，換電時間幾乎與加油相當，每天運輸里程可超過790公里；運營模式采用 “車電分離”：車和電池分開出售，電池可租賃，司機只需交一定數額的保證金，就可以開始拉活；度電計費——電池使用以用電量進行結算，極大降低使用成本。
為實現換電模式在 “重載、高頻”交通細分領域的大規模市場化應用，近三年來國家電投投入用于研發換電重卡、換電礦卡、電動裝載機等核心產品關鍵技術、支持新能源交通發展的資金，累計接近60億元；推動換電重卡成功落地國內13個省市，簽約超5000臺，成員已涵蓋34款換電重卡及電動工程機械設備，產品全方位匹配電廠、港口、鋼廠、礦區、城市渣土、水泥攪拌等各類短倒場景應用；每年新增用電量83萬千瓦時，替代柴油約260萬升；充換電站落地簽約66座，建成11座，形成了以換電重卡為核心的 “電能替代”生態圈。
“到目前為止，我們在市場上推廣的換電重卡解決方案已迭代到第四代，第五、第六代產品正在加緊研發中。因為中國的重型商用車結構非常類似于橋梁，我們便嘗試用吊裝式的換電方案解決重型商用車的電池箱通用性問題，形成了標準的電池箱，即可以適用不同的廠家和車型，從牽引車到自卸車、攪拌車等，不同類型車的車身形成電池的標準化互換，都可以在換電站里進行換電。一個不同的電池包可以在不同的車型、不同的站點，跟不同的車的品牌廠商之間都能形成互換，這是國家電投技術進步的一個體現，也是標準化進步的一個非常重要的體現。”郭鵬說。
據其透露，國家電投目前已與中國超過40家以上的重型車廠有合作，在已經發布的新能源重卡中有200個以上的電動重卡公告里面采用了國家電投技術標準的重卡，市場上超過80%的車型都用到了國家電投標準的換電結構方案，換言之，國內主要的重卡制造企業在生產和銷售上，基本上都在采用國家電投的換電標準。
郭鵬還認為，交通的新能源化一定是大勢所趨。“重型商用車的電動化滲透率去年只有大概1%，才剛剛起步。我們預測，到2030年其行業滲透率能夠達到20%，甚至30%，因此它需要大量的基礎設施完善和布局。從這點來看，‘電代油’確實會有非常快速的發展，即進入快車道。” “也應看到，雖然我們用電替換了油，在使用側確實做到了碳減排的目標，但目前的電源結構仍以火電為主。因此，在發電側結構性調整上，要加快新能源發電的資產投入，逐漸降低火電和傳統能源的占比。與此同時，鼓勵新能源電動汽車及氫燃料汽車的迅速發展。”郭鵬建議。
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