電動汽車與電網互動研究現狀
⑴ 純電動汽車的發展現狀
國外著名汽車公司都十分重視研究開發電動汽車, 世界發達國家不惜投入巨資進行研究開發, 並制定了一些相關的政策、法規來推動電動汽車的發展。
美國正在大力研製和推廣使用燃料電池電動汽車和純電動汽車, 政府能源部與通用、福特和戴- 克三大汽車製造商聯合開發燃料電池電動汽車。美國已有7 個州加入了零排放計劃, 到規定年限後這些地區銷售的汽車必須為零排放, 即只能為純電動汽車和燃料電池電動汽車。
英國已有數萬輛電動汽車在使用;
法國是世界上推廣應用純電動汽車最成功的國家之一, 成立了電動汽車推廣應用國家部際協調委員會,巴黎和拉羅舍爾已經建立了比較完善的純電動汽車充電站網基礎設施, 制定了優惠的支持和激勵使用電動汽車的政策, 且已經初步形成了純電動汽車運行體系。
國際性大型運動會上, 電動汽車也成為各國展示其科技實力和環保意識的工具之一。亞特蘭大奧運會使用了純電動客車作為公務和電視轉播車,悉尼奧運會購買了英國近400 輛電動客車作為運動員接送車輛。混合動力電動汽車領域,
歐洲各大汽車廠商爭先恐後地推出了本公司研製的混合動力電動汽車, 甚至德國的博世等著名的零部件公司也積極與大汽車公司聯手開發混合動力電動汽車技術。美國已有近20 個城市試驗使用混合動力電動公交車,瑞典、法國、德國、義大利、比利時等國計劃在9 個歐洲城市開通混合動力電動公共汽車線路。燃料電池電動汽車斬露頭角, 國外企業界紛紛組成強大的跨國聯盟, 以期達到優勢互補的目的。 中國電動汽車雖然沒有歐美等國家起步早, 但國家從維護能源安全, 改善大氣環境, 提高汽車工業競爭力, 實現我國汽車工業的跨越式發展的戰略高度考慮,電動汽車研究一直是國家計劃項目, 並在2001 年設立了「電動汽車重大科技專項」。通過組織企業、高等院校和科研機構, 集中各方面力量進行聯合攻關, 現正處於研發勢頭強勁階段, 部分技術已經趕上甚至超過世界先進水平。「電動汽車重大科技專項」實施以來, 已成功開發出燃料電池汽車樣車, 累計運行數千公里; 混合動力客車已在武漢等地公交線路上試驗運行超過百萬公里; 純電動汽車已通過國家有關認證試驗。
⑵ 《新能源汽車產業發展規劃》:加強新能源汽車與電網能量互動
新京報貝殼財經訊 11月2日,國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》,其中提到加強新能源汽車與電網(V2G)能量互動。加強高循環壽命動力電池技術攻關,推動小功率直流化技術應用。鼓勵地方開展V2G示範應用,統籌新能源汽車充放電、電力調度需求,綜合運用峰谷電價、新能源汽車充電優惠等政策,實現新能源汽車與電網能量高效互動,降低新能源汽車用電成本,提高電網調峰調頻、安全應急等響應能力。促進新能源汽車與可再生能源高效協同。推動新能源汽車與氣象、可再生能源電力預測預報系統信息共享與融合,統籌新能源汽車能源利用與風力發電、光伏發電協同調度,提升可再生能源應用比例。鼓勵「光儲充放」(分布式光伏發電—儲能系統—充放電)多功能綜合一體站建設。支持有條件的地區開展燃料電池汽車商業化示範運行。
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⑶ 電動汽車在應用領域的現狀
在「十五」863電動汽車重大專項和「十一五」863節能與新能源汽車重大項目連續支持下,中國電動汽車領域自主創新取得了重要進展,形成了以燃料電池、混合動力和純電動汽車為「三縱」,多能源動力總成控制、驅動電機和動力蓄電池為「三橫」的開發格局,自主開發的產品已經開始進入規模化示範運行。截至2010年12月,全國累計投入示範運行車輛7097輛,累計示範運行里程23890萬公里。此外,國家出台《關於開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》,規定插電式混合動力車每輛最高可享受5萬元補貼,而純電動車最高可享受6萬元補貼。
2010年,國家電網已在全國27個城市建立75座充電站和6209個充電樁。國家發改委、科技部出台的汽車產業調整和振興規劃指出,2011年,中國純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車數量將達到50萬輛;到2020年中國新能源汽車的比例要佔全部汽車的一半,約為6500萬輛。《汽車與新能源汽車產業發展規劃》(2011-2020年)提出到2020年,新能源汽車產業化和市場規模達到世界第一,新能源汽車保有量達到500萬輛。以混合動力汽車為代表的節能汽車銷量達到世界第一,年產銷量達到1500萬輛以上。
應用現狀:
動力電源使用成本高,續駛里程短。電動汽車滿載後電量消耗大大超過理論數據,一組新電池跑不到原定的80公里。其成本之高也是顯而易見的:按照普通計程車新車平均油耗每公里0.6元、舊車油耗每公里0.7元、電動計程車每公里成本0.5元、司機一個大班平均跑500公里來算,司機一天油錢在300元-350元,電動計程車則是250元左右。但是雖然能節省50元-100元,但最少要換6次電瓶,盡管每次換電瓶不到5分鍾,但由於充換電站少,浪費在換電瓶路上的成本也不少。
⑷ 電動汽車與智能電網關系如何,應該如何發展
而充換電設施是推動電動車發展的重要環節,在發展充換電設施的同時,需要對配電網路進行相應改造。電動汽車與電網關系如何,應該如何發展,這些問題也是與會代表關心和熱議的話題。發展電動汽車要循序漸進 清華大學汽車工程系主任歐陽明高: 我國已經成為最大的汽車生產國,預計到2020年將達到年產3000萬~4000萬輛,汽車保有量將超過3億輛。而汽車又會消耗非常多的能源,預計到2030年僅汽車燃料消耗就將超過3億噸,這對於中國的能源保障是一個非常大的挑戰。 目前,我國政府制定的汽車節能目標,是在2020年百公里油耗要降到5升以下,這對傳統的汽車技術是一個非常大的挑戰,這就要求對汽車進行電氣化的改進,即發展電動汽車和混合動力汽車。 我倡導建立一個電動汽車的「點線面」系統,在大城市推廣電動公交車和私家車,在城市之間推廣電動商務汽車與電動運輸汽車,而在小城市可以推廣微型電動汽車,如電動摩托車等。我國電動汽車發展戰略應該是一種演變型的戰略,實質上就是對現有交通工具進行電氣化演變。 在新能源交通工具的推廣中,一種是革命性的戰略,就是開發一種新型燃料的交通工具,這在現實中是需要很大的代價的。另一種就是模塊化戰略,我認為在中國推廣電動汽車,模塊化是非常重要的,應該先是混合動力電動車,然後再是純電動車,在過去的幾年內,我國政府在推進新能源汽車的發展發面做了很多工作。 就電動汽車的技術來講,相關技術發展很快。在電池方面,目前主要是鋰電池,並且已經有35個國家出台了鋰電池的相關標准。我國也已經在10個大城市推進了電動車的示範應用。 接下來,我們應該進一步提高電動車的國際合作,並且未來的研究重點應放在電池、電機方面,研發下一代電力傳動技術。我建議對於整車的研發,應該是混合動力電動車和插電式電動車,在研發電動汽車的同時,還應注重電動汽車基礎設施的改進。 電動汽車上路需電企和車企聯手推動 中國工程院院士、英國皇家工程院院士陳清泉: 目前,我國電動汽車的發展的路線圖仍未清晰。我認為應該採取集中發展純電動汽車,同時跟進混合動力及燃料電池等其他技術路線。 現在發展純電動的「低速小型」電動汽車是適合中國國情的。根據我的調研,當前市場上在售和即將進入市場的純電動汽車基本是高端的電動汽車,即便享受了國家的補貼,大部分消費者還是會認為價格偏高,導致消費者不認可。其實,「低速小型」電動車的市場應該在農村以及一些欠發達城市,農民用它主要是從家裡到農田、從家裡到集市,時速60公里就夠了,所以小型低速的電動汽車不需要鋰電池,鉛酸電池就夠了,這樣核算下來,一部車造價可以不到一萬元。 另外,當前我國對發展電動汽車的商業運營模式正在進行有益的探索,究竟是「充電」為主,還是「換電」為主,大家都有自己的理由和看法。我認為,兩者皆有利弊,但是電動汽車最關鍵的部位就是電池,因此在當前電池技術尚不發達,電池容量、功率均有限的條件下,為了能夠使電動汽車駕駛者有更好的體驗,我還是支持「換電」模式為主的商業運營模式。因為這種模式可以提高電池壽命、同時為使用者節約等待充電的時間,而電池在充電站還可作為儲能裝置連接於智能電網。 但是,未來對不同汽車車型應該探索更加合理的商業模式,如對公交電動車和計程車,換電池顯然更加方便;未來如果有條件,充電站網路已經建立家用電動汽車,可以慢充為主,輔以換電模式。 此外,電池等關鍵技術需要更大的投入集中突破;電池的附加值尚未挖掘,車企與電網公司也亟須握手。所以,今後商業模式的確定有賴於汽車產業和電力產業的摸索與妥協。 結合當前電動汽車發展形勢,我認為:第一,電動汽車產業化的火車已經開動了,未來幾年速度會有多快,沒人能夠預測,因此想趕火車的要快點上車;第二,不能僅用市場這只手來主導電動汽車產業發展,而應發揮好政策這只手,創新的、有效的政策可以很好化解電企和車企間的矛盾;第三,技術已經在不斷進步,產業之間、城際之間需要相互取經、相互幫助。 電動汽車規模化與智能電網發展相得益彰 中國電科院電工與新材料研究所所長來小康: 電動汽車規模化發展會有力驅動智能電網的建設,而智能電網的全面建設也將為電動汽車的充換電設施提供極大保障。 電動汽車的接入將對電網產生毋庸置疑的影響。首先表現在對區域負荷的影響,電動汽車集中充電將增加峰值負荷,加大峰谷差率,從而加劇電網調峰壓力,使得電網的運行效率降低。其次可能會引起供電設備的過載,使得供電可靠性降低,從而對配電網升級改造的需求,並增加充電設施的安裝費用增加。此外,由於電池容量使車輛行駛范圍受到限制,短期內將難以實現動力電池技術突破,因此規模化充電設施建設是推廣電動汽車的必要條件,規模化充電設施建設給電網帶來了挑戰。 這就要求實現電動汽車與智能電網的有機融合。智能電網的特徵是信息化、自動化、互動化,二者融合可為用戶帶來很多益處:分時電價、實時電價的實施,使得充電費用更為低廉;通過充換電服務網路實現電動汽車「漫遊」不受限制;用戶還能通過電動汽車向電網回饋電能獲得收益。電網也將從中獲得收益:通過削峰和負荷平衡改善電網運行效率,增強電網穩定性;減少配電線路「阻塞」,提高供電可靠性,從而降低配電網路建設改造費用。 所以,電動汽車規模化發展與智能電網的建設相互作用、相互影響,共同推動,可謂雙贏發展的新局面。 中國電力科學院下一步將計劃進行用戶行為和觀點的基礎數據收集,通過對電動汽車的充電特性——包括充電時間、充電電量、充電地點、充電頻次等方面的研究,評估電動汽車對電網的影響,從而指導充電設施建設,為控制模型提供基礎數據,最終形成有序充電解決方案。