探析儲能與電動汽車分歧與融合

“2018年對于電動汽車是個(gè)很重要的年份，于儲能而言同樣也是個(gè)標(biāo)志性的年份?！比涨?，中國電科院電工與新材料研究所資深專家來小康在“中國電動汽車百人會論壇(2019)”上表示，2018年電網(wǎng)集團(tuán)的入局推動了儲能市場規(guī)模發(fā)展，由以往的數(shù)10MWh進(jìn)入到GWh規(guī)模。

來小康將儲能視作電動汽車與充車網(wǎng)融合的紐帶，從儲能的發(fā)展趨勢說起，主要從技術(shù)和共有產(chǎn)業(yè)鏈兩個(gè)層面探討了二者的協(xié)同作用、相互關(guān)系和尋求相互促進(jìn)的途徑。

雖然目前儲能的市場規(guī)模和電動汽車遠(yuǎn)非一個(gè)數(shù)量級，但潛力很大。應(yīng)用場景上，儲能的用途比電動汽車要豐富。2010年儲能界內(nèi)總結(jié)出儲能系統(tǒng)共計(jì)有5大類17項(xiàng)應(yīng)用端。隨著可再生能源類型增多，規(guī)模增大，用戶商業(yè)模式的變化，電網(wǎng)對儲能的認(rèn)識變化，這個(gè)分類還在不斷擴(kuò)張邊界。

相比電動汽車，儲能有一個(gè)特點(diǎn)是，配套電池時(shí)會有不同的需求，有偏向能量，有側(cè)重功率，或有充電放電時(shí)長差異，這讓儲能技術(shù)顯得比較豐富多彩。比如電化學(xué)電池儲能包含液流電池、鉛碳電池、鋰電池等路線，物理儲能有飛輪和壓縮空氣之分。近幾年，隨著技術(shù)發(fā)展，各類電池在性價(jià)比方面也有所提升。備受關(guān)注的就是鋰電池。

“我們國家儲能用得最多的就是磷酸鐵鋰電池，它在兩個(gè)維度上有非常大的變化：一是成本；二是循環(huán)壽命，這兩個(gè)性能的綜合效應(yīng)反映了電池充放一次所消耗的成本。簡單來說，用鋰電池充放一次電消耗低于0.5元，就可以打個(gè)平手或者以后就有盈利空間了?！眮硇】当硎尽?/p>

在儲能和電動汽車融合和協(xié)同研發(fā)方面，來小康認(rèn)為，儲能和電動汽車在對分別配套的裝置或動力電池方面有共同的需求：好用、可控、安全。但鑒于二者應(yīng)用場景和環(huán)境的不同，在具體的發(fā)展方向上存在差異。

首先，這兩個(gè)不同應(yīng)用領(lǐng)域派生了三項(xiàng)共性技術(shù)：電池本體技術(shù)、電池管理技術(shù)(具體包括儲能領(lǐng)域的能源管理系統(tǒng)，電動汽車上的車輛管理系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)裝置/整車管理系統(tǒng)交互)和安全管理技術(shù)。

觀察這三項(xiàng)共性技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，儲能和電動汽車在電池本體技術(shù)方面都關(guān)注成本和安全維度，但區(qū)別在于前者還關(guān)注循環(huán)壽命的改進(jìn)，后者還注重能量密度的提升。

來小康表示，除了安全以外，儲能下一步的技術(shù)關(guān)注點(diǎn)將聚焦于長壽命和低成本。長壽命有循環(huán)壽命和日歷壽命之別，根據(jù)細(xì)分場景不同各有側(cè)重。比如備用或應(yīng)急儲能系統(tǒng)對日歷壽命更關(guān)注，天天參加循環(huán)可再生能源波動治理的場景則更看重循環(huán)壽命。

低成本有兩種說法，一是度電成本；另一是度電次成本(度電成本除以循環(huán)次數(shù))。根據(jù)具體投資場景對成本的敏感程度來進(jìn)行取舍。比如備用或應(yīng)急用的鋰電池儲能，并不是經(jīng)常要用，對初始投資就比較敏感。

電池管理技術(shù)方面，下一代BMS會增加功能和可靠性。作為保證儲能裝置可控性的一個(gè)基本單元，BMS是儲能和電動汽車都特別關(guān)注的技術(shù)。隨著儲能電站規(guī)模增多，寄托于BMS功能更多更強(qiáng)大，尤其是在全壽命周期的數(shù)據(jù)可追溯和故障預(yù)警方面能起更大作用。

安全管理技術(shù)方面，儲能和電動汽車都希望配套不燃不爆的電池，比如固態(tài)電池就是很多人寄予期望的一項(xiàng)技術(shù)。在沒有解決本質(zhì)安全之前，二者都要先保證系統(tǒng)安全。

具體實(shí)施來看，儲能和電動汽車有所側(cè)重，前者主要是從預(yù)警、防護(hù)、消防等環(huán)節(jié)入手。儲能和電動汽車不一樣，電動汽車存在突發(fā)可能性，一般來說，儲能不會存在，比如電動汽車撞車突然發(fā)生著火。儲能發(fā)生事故往往是長期運(yùn)行累積的質(zhì)量缺陷暴露所致，這樣預(yù)警空間和預(yù)留的處理時(shí)間就比較充裕。

來小康表示，希望儲能、電動汽車在共性技術(shù)上共同促進(jìn)研發(fā)，共享產(chǎn)業(yè)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施，一方面電動汽車能夠借助儲能走上快車道，另一方面儲能也可以搭上電動汽車的順風(fēng)車，實(shí)現(xiàn)共贏。