互為因果的發(fā)展
——新能源汽車與新能源

／英國(guó)南安普頓大學(xué) 張超航 德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì) 曹智威／

互為因果的發(fā)展
——新能源汽車與新能源

／英國(guó)南安普頓大學(xué) 張超航 德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì) 曹智威／

一、時(shí)代需求

在討論新能源汽車對(duì)新能源發(fā)展的推動(dòng)作用時(shí)，離不開契合新能源發(fā)展的現(xiàn)狀來討論，從中我們能一窺，為什么新能源汽車將會(huì)在新能源發(fā)展中扮演一個(gè)非常重要的角色。

現(xiàn)在不少人把能量轉(zhuǎn)換效率低當(dāng)成新能源發(fā)展的瓶頸，其實(shí)現(xiàn)今在世界上的很多地區(qū)，新能源都是“過?！钡模袊?guó)最為嚴(yán)重，以風(fēng)電為例，根據(jù)《國(guó)家能源局關(guān)于2015年度全國(guó)可再生能源電力發(fā)展監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的通報(bào)》[1]的數(shù)據(jù)：

四、可再生能源發(fā)電限制出力情況

2015年棄風(fēng)限電形勢(shì)嚴(yán)峻，全國(guó)棄風(fēng)電量339億千瓦時(shí)，同比增加213億千瓦時(shí)，其中，甘肅棄風(fēng)電量82億千瓦時(shí)、棄風(fēng)率39%，新疆棄風(fēng)電量70億千瓦時(shí)、棄風(fēng)率32%，吉林棄風(fēng)電量27億千瓦時(shí)、棄風(fēng)率32%，內(nèi)蒙古棄風(fēng)電量91億千瓦時(shí)、棄風(fēng)率18%。

道理非常簡(jiǎn)單，電能并不是說發(fā)出來就可以了，還需要經(jīng)過電網(wǎng)層層傳輸?shù)接脩?，最終完成電能的消納過程。電網(wǎng)最重要的一個(gè)原則就是時(shí)刻滿足發(fā)電量等于用電量，電網(wǎng)本身不儲(chǔ)存任何電能。而非常不巧的是，以太陽(yáng)能、風(fēng)能為代表的新能源有兩大技術(shù)特性：隨時(shí)間、季節(jié)的變化而時(shí)刻變動(dòng)；能量分散或遠(yuǎn)離負(fù)荷中心。

而現(xiàn)今的電網(wǎng)并沒有這么高的靈活性來大量傳輸變動(dòng)又分散的可再生能源，可再生能源的這兩個(gè)特性都直接阻礙了新能源并入電網(wǎng)。這也是為什么我們國(guó)家風(fēng)能、太陽(yáng)能的裝機(jī)容量都位居世界第一，但發(fā)電量卻都不是世界第一的原因——我們現(xiàn)今的電網(wǎng)不夠靈活。

為了提高電網(wǎng)的靈活性，消納更多可再生能源，電網(wǎng)正在往這幾個(gè)方向轉(zhuǎn)變：

更大的電網(wǎng)：通過高壓長(zhǎng)距離運(yùn)輸，將偏遠(yuǎn)地區(qū)豐富的可再生能源送往負(fù)荷中心，或?qū)崿F(xiàn)多個(gè)負(fù)荷中心之間的電能消納平衡。

代表有以“較大規(guī)模、高度集中、長(zhǎng)距離高壓傳輸”為發(fā)展方針的中國(guó)可再生能源+特高壓模式、歐洲的EuropeanSuperGrid。

更智能的電網(wǎng)：運(yùn)用通訊和監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過對(duì)可再生能源電力、可調(diào)負(fù)載、儲(chǔ)能的合理控制，充分挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)的容量，實(shí)現(xiàn)在大量可再生能源接入電網(wǎng)后的電網(wǎng)可靠運(yùn)行。

代表有德國(guó)的智能（配）電網(wǎng)。如圖1所示。

圖1

更小的電網(wǎng)：小到一個(gè)社區(qū)、甚至一棟房屋的微電網(wǎng)系統(tǒng)，可以自產(chǎn)自銷電能，并脫離公共電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行。代表有美國(guó)SDG&E在加州的智能微網(wǎng)，夏威夷的光伏+儲(chǔ)能脫網(wǎng)運(yùn)行。

圖2

未來的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)將會(huì)是這三種形式的電網(wǎng)共存：

1）微電網(wǎng)像是細(xì)胞，可以自產(chǎn)自銷電能，并隨時(shí)接入大電網(wǎng)提供或消納電能。

2）智能電網(wǎng)像是大腦，實(shí)現(xiàn)整體上的“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”的動(dòng)態(tài)平衡。

3）大電網(wǎng)像是骨架，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的電力調(diào)度，保證在可再生能源大量接入的大環(huán)境下，可再生能源的充分利用和電網(wǎng)穩(wěn)定。

但無論電網(wǎng)再怎么發(fā)展，電能在傳輸過程中，有一個(gè)原則是終究還是不變的：發(fā)電量等于用電量。

為了引入更多可再生能源，電力系統(tǒng)固然可以通過電力電子化實(shí)現(xiàn)更大的柔性，但要吸納更多可再生能源，勢(shì)必要引入更多的儲(chǔ)能設(shè)備。

而現(xiàn)今的儲(chǔ)能設(shè)備還太昂貴，一臺(tái)電動(dòng)汽車或者光伏發(fā)電項(xiàng)目里，儲(chǔ)能（電池）的成本可以占到總成本的30%～50%。沒有廉價(jià)的儲(chǔ)能，就沒有柔性的電網(wǎng)。

但昂貴本身是一個(gè)相對(duì)的概念：

如果售價(jià)（Price）高于價(jià)值（Value）的話，我們會(huì)覺得這是一個(gè)昂貴的產(chǎn)品。

但如果價(jià)值（Value）高于售價(jià)（Price）的話，我們會(huì)覺得這是一個(gè)實(shí)惠的產(chǎn)品。

近20年來，電池的在能量密度不斷提升的情況下售價(jià)已經(jīng)在不斷下滑。如果我們能進(jìn)一步提高電池的價(jià)值的話，會(huì)怎么樣？

二、電池的價(jià)值

一方面我們覺得儲(chǔ)能和電池的價(jià)格還太昂貴了，但另一方面我們卻又見證了電池行業(yè)的產(chǎn)量井噴。拿2015年的鋰電池行業(yè)數(shù)據(jù)為例：

2015年全球鋰電池總體產(chǎn)量為100.75Gwh，同比增長(zhǎng)39.45%，其中小型電池占比由2011年的97.04%下降到2015年的66.28%。得益于新能源汽車產(chǎn)業(yè)，動(dòng)力電池比重已經(jīng)上升到2015年的28.26%。

動(dòng)力電池的增長(zhǎng)也極大帶動(dòng)了中國(guó)的鋰電池產(chǎn)能，中國(guó)鋰電池的產(chǎn)量在全球占比上升至了46.78%，成為全球第一，比亞迪成為全球最大的動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)企業(yè)。[2]

電池產(chǎn)量井噴的原因很明顯——新能源汽車促成了動(dòng)力電池需求的井噴。

新能源汽車對(duì)電池的需求與傳統(tǒng)的電子設(shè)備遠(yuǎn)不在一個(gè)量級(jí)上，一臺(tái)Model S就有超過7000多節(jié)松下18650電池，一臺(tái)筆記本電腦才8節(jié)左右。

2015年由于新能源汽車的突然爆發(fā)式增長(zhǎng)，導(dǎo)致動(dòng)力電池供不應(yīng)求，在2015年下半年出現(xiàn)了大量整車廠排隊(duì)購(gòu)買電池的情況。而供不應(yīng)求吸引了大量動(dòng)力電池企業(yè)進(jìn)行投資，按照一年的投資建設(shè)周期，投資的新增產(chǎn)能在2016年下半年逐步釋放，預(yù)計(jì)到2016年底國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)能將超過60GWh。但大部分產(chǎn)能投產(chǎn)的高峰期在7～8月，全年新增有效產(chǎn)能在10GWh左右，因此合計(jì)來看，2016年有效產(chǎn)能將達(dá)到40GWh左右。[3]

按照現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來看，2016年全年鋰電池還在繼續(xù)高歌猛進(jìn)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布數(shù)據(jù)，2016年1～10月，全國(guó)鋰離子電池行業(yè)累計(jì)完成產(chǎn)量同比增長(zhǎng)35.66%。其中10月份完成產(chǎn)量同比增長(zhǎng)54.62%。

40GWh的電池電量相當(dāng)于上海市這樣的特大城市三個(gè)多月所有耗電量加總，而這僅僅只是眾多電池中，鋰電池中的動(dòng)力電池部分在今年的產(chǎn)能數(shù)據(jù)。

人們?cè)敢馍a(chǎn)和購(gòu)買大量電池不是因?yàn)樗麄兿胭I更多的電池，而因?yàn)殡姵乇徽显诹塑嚴(yán)锩妫@是一臺(tái)車，車賦予了電池更高的價(jià)值（Value）。人們對(duì)電動(dòng)汽車的需求引起了電池行業(yè)產(chǎn)量的井噴。

在2016年，僅僅在鋰動(dòng)力電池上就有20GWh上下的出貨量，當(dāng)然這顯然和上面的60GWh產(chǎn)能相差很大，電動(dòng)汽車不只是小小推動(dòng)了一下電池行業(yè)的發(fā)展，甚至讓電池行業(yè)出現(xiàn)了暫時(shí)的產(chǎn)能和整車配套不匹配，產(chǎn)能出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性過剩。針對(duì)這種結(jié)構(gòu)性過剩，國(guó)家也采取了一系列政策：

11月22日，工信部網(wǎng)站公布了《汽車動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范條件（2017年）》征求意見稿，時(shí)間期限為一個(gè)月。其中最受矚目的在于新版規(guī)定：鋰離子動(dòng)力電池單體企業(yè)年產(chǎn)能力不低于80億Wh，金屬氫化物鎳動(dòng)力電池單體企業(yè)年產(chǎn)能力不低于1億Wh，超級(jí)電容器單體企業(yè)年產(chǎn)能力不低于1千萬Wh。系統(tǒng)企業(yè)年產(chǎn)能力不低于80000套或40億Wh。

新版對(duì)鋰電池單體企業(yè)年產(chǎn)能的要求擴(kuò)大了40倍，對(duì)金屬氫化物鎳動(dòng)力電池單體企業(yè)年產(chǎn)能的要求擴(kuò)大了10倍，對(duì)超級(jí)電容器單體企業(yè)的產(chǎn)能要求擴(kuò)大了一倍，企業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)能力由原來的一萬套擴(kuò)大8倍。目前能達(dá)標(biāo)的僅比亞迪一家，CATL（寧德時(shí)代）年底擴(kuò)產(chǎn)后剛剛夠及格線。

除了工信部的“80億Wh”準(zhǔn)入門檻，12月7日發(fā)改委和商務(wù)部也發(fā)文稱，擬重點(diǎn)放開對(duì)汽車電子和新能源汽車電池生產(chǎn)制造領(lǐng)域準(zhǔn)入限制，鋰電池行業(yè)經(jīng)過了2015年的大增長(zhǎng)，2016年的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩，2017年可能將面臨一場(chǎng)洗牌。

但無論如何，因?yàn)殡妱?dòng)汽車的迅猛發(fā)展，每年高速增長(zhǎng)電池量都將以前所未有的規(guī)模涌入我們的周圍環(huán)境。與傳統(tǒng)的消費(fèi)電子產(chǎn)品電池不同，電動(dòng)汽車的電池是具有儲(chǔ)能性質(zhì)的，而這些電動(dòng)汽車在停放時(shí)將變成一臺(tái)潛在的儲(chǔ)能設(shè)備，將對(duì)新能源的發(fā)展和電網(wǎng)產(chǎn)生重要影響，這些電動(dòng)汽車，也許就是消納大量可再生能源的關(guān)鍵所在。

三、從電動(dòng)車談起

不少人在討論電動(dòng)汽車的時(shí)候，只是將電動(dòng)汽車作為一種“電驅(qū)動(dòng)”的汽車來討論。而電動(dòng)汽車的價(jià)值可能不在“電驅(qū)動(dòng)”上，而恰恰在那塊電池板上。

上文談到昂貴本身是一個(gè)相對(duì)的概念：

如果售價(jià)（Price）高于價(jià)值（Value）的話，我們會(huì)覺得這是一個(gè)昂貴的產(chǎn)品。

但如果價(jià)值（Value）高于售價(jià)（Price）的話，我們會(huì)覺得這是一個(gè)實(shí)惠的產(chǎn)品。

一塊電池在一臺(tái)電動(dòng)車不再是一塊簡(jiǎn)單的電池，他們一體成為了一個(gè)價(jià)值更高的商品——電動(dòng)汽車，會(huì)有很多人愿意購(gòu)買電動(dòng)汽車不是因?yàn)樗皇且粔K電池，而是一臺(tái)車。

那我們有沒有其他途徑進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車的價(jià)值，讓電動(dòng)汽車更加實(shí)惠，從而促進(jìn)更多人購(gòu)買甚至促進(jìn)新能源的發(fā)展呢？

答案是有的，并且有許多公司已經(jīng)在實(shí)踐了。

四、儲(chǔ)能的潛力

根據(jù)美國(guó)交通咨詢師Paul Barter的一份研究表明，美國(guó)平均每輛汽車停在路上的時(shí)間占總時(shí)間的比例高達(dá)95%[4]，這固然有美國(guó)人均汽車保有量高和乘用車比例高的原因，但車輛停放時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于運(yùn)行時(shí)間是不爭(zhēng)的事實(shí)。 停放的電動(dòng)汽車相當(dāng)于一塊儲(chǔ)能電池，如果車輛停放的時(shí)候也能為車主賺錢，這顯然又會(huì)進(jìn)一步增加電動(dòng)汽車的吸引力。

（1）容量市場(chǎng)與V2G、V2B技術(shù)（荷蘭Utrecht電動(dòng)巴士、日本尼桑Leaf）

容量市場(chǎng)：在可再生能源過剩時(shí)充入儲(chǔ)能元件，而電網(wǎng)負(fù)荷高峰期時(shí)，儲(chǔ)能元件再反向給電網(wǎng)提供電能。起到電網(wǎng)負(fù)荷的削峰填谷。

V2G全稱Vehicle-to-grid，也就是電動(dòng)汽車反向向電網(wǎng)輸電。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷小時(shí)，可將多余的可再生能源或傳統(tǒng)電能充入電動(dòng)汽車，在電網(wǎng)負(fù)荷大時(shí)再通過反向傳輸回電網(wǎng)。

目前看到初具規(guī)模的實(shí)踐案例有荷蘭Utrecht城市的電動(dòng)巴士[5]，荷蘭的風(fēng)電資源豐富，Utrecht城市的電動(dòng)巴士可以通過和電網(wǎng)的雙向互動(dòng)吸納更多風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定，甚至通過反向賣電賺得一定收益。而這篇較早論文[6]量化地闡述了荷蘭這一現(xiàn)象。

V2B全稱Vehicle-to-building，也就是電動(dòng)汽車反向向建筑輸電。

2013年，尼桑在厚木市利用6臺(tái)Leaf對(duì)Nissan Advanced Technology Center進(jìn)行V2B實(shí)驗(yàn)，在電費(fèi)便宜的時(shí)候充電，在電費(fèi)貴或負(fù)荷高的時(shí)候，反向向建筑充電。成功削減25.6kW的峰值負(fù)荷（占建筑總負(fù)荷的2.5%），預(yù)計(jì)一年能節(jié)省50000日元的電費(fèi)約等于2950英鎊，并且這六輛Leaf是雇員的車，并不影響雇員的日常通勤使用。[7]

（2）頻率市場(chǎng)與動(dòng)力電池循環(huán)梯次利用（德國(guó)Younicos）

頻率市場(chǎng)：大量新能源并網(wǎng)造成電力系統(tǒng)慣性降低，進(jìn)而影響其頻率穩(wěn)定性，造成頻率控制難度增大。利用儲(chǔ)能來對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行增強(qiáng)頻率將會(huì)獲得相應(yīng)的收益。

動(dòng)力電池循環(huán)梯次利用：電池的使用壽命長(zhǎng)于電動(dòng)汽車整車壽命，讓電動(dòng)汽車在報(bào)廢時(shí)還擁有相對(duì)完好的電池，動(dòng)力電池的批次利用也是一塊很大的市場(chǎng)。

代表模式有德國(guó)的Younicos公司，利用寶馬的廢舊電池和自己研發(fā)的電池進(jìn)行儲(chǔ)能，并用軟件進(jìn)行儲(chǔ)能電池管理（虛擬電廠）。再用高于市場(chǎng)電價(jià)3～5倍的調(diào)頻電價(jià)售電，實(shí)現(xiàn)盈利。

在2015年3月20日上午，北半球迎來了一次日全食，德國(guó)出現(xiàn)日偏食，光伏發(fā)電瞬間減少70%。而太陽(yáng)能在德國(guó)電網(wǎng)的占比已超過三分之一，但這次日食并未造成德國(guó)電網(wǎng)的崩潰，其中Younicos的儲(chǔ)能系統(tǒng)起了關(guān)鍵作用，能在幾毫秒內(nèi)瞬間將電池接入電網(wǎng)補(bǔ)充因?yàn)槿帐诚У碾娏Α?/p>

德國(guó)是世界上能源結(jié)構(gòu)中新能源占比最高的國(guó)家，2016年5月8日，德國(guó)新能源發(fā)電量達(dá)到了其用電量近95%。在今年五月，德國(guó)甚至因?yàn)榭稍偕茉窗l(fā)電過剩，影響了電網(wǎng)穩(wěn)定性，出現(xiàn)了“負(fù)電價(jià)”，即貼錢給用戶用電以消納多余的可再生電能。

PS: Younicos也將在英國(guó)的坎布里亞建設(shè)49MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，是現(xiàn)在世界上最大和最先進(jìn)的基于電池的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)之一。

政策方面：

在2016年12月10日，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，其中，“推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)示范應(yīng)用”被列為八大主要任務(wù)之一。

在2016年12月19號(hào)國(guó)務(wù)院剛剛印發(fā)的《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，有關(guān)新能源汽車的第五條：“推動(dòng)新能源汽車、新能源和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)快速壯大，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展新模式”中的第二點(diǎn)：“全面提升電動(dòng)汽車整車品質(zhì)與性能”中，也明確提到了電動(dòng)汽車和電力系統(tǒng)在儲(chǔ)能上的配合實(shí)現(xiàn)促進(jìn)新能源的發(fā)展：開展電動(dòng)汽車電力系統(tǒng)儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，實(shí)施分布式新能源與電動(dòng)汽車聯(lián)合應(yīng)用示范，推動(dòng)電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)、新能源、儲(chǔ)能、智能駕駛等融合發(fā)展。

在去年的《中國(guó)能源報(bào)》與中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究院發(fā)布的《2016全球新能源企業(yè)500強(qiáng)分析報(bào)告》中，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)迎來了2013年后的又一次爆發(fā)式增長(zhǎng)，入選500強(qiáng)的儲(chǔ)能企業(yè)幾乎翻了一番。這主要是由于光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要及新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶動(dòng)的。

而中國(guó)于2015年3月下發(fā)的新電改方案，即《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（9號(hào)文）表示將會(huì)進(jìn)行“電價(jià)機(jī)制改革”和“售電側(cè)放開”。未來在中國(guó)利用電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能電池進(jìn)行儲(chǔ)能，并售電還是有很大的想象空間。

五、所謂科技生態(tài)

科技是一個(gè)生態(tài)圈，任何科技的產(chǎn)品的出現(xiàn)都會(huì)對(duì)其他科技產(chǎn)品產(chǎn)生有機(jī)的互動(dòng)，甚至與其他科技產(chǎn)品形成共生，相互促進(jìn)。

最近五十年來，科技生態(tài)最受矚目的共生鏈條是：

1958年，仙童半導(dǎo)體公司利用硅來取代傳統(tǒng)的鍺材料，開發(fā)出硅晶體管。

1971年，因特爾基于硅晶體管，開發(fā)出第一款商用微處理器Intel 4004。

1977年，蘋果公司基于微處理器，開發(fā)出第一款大獲成功的個(gè)人電腦Apple II。

1985年，微軟公司基于個(gè)人電腦開發(fā)出了圖形化操作系統(tǒng)Windows，進(jìn)一步促進(jìn)個(gè)人電腦的普及。

1993年4月30日，CERN宣布萬維網(wǎng)對(duì)任何人免費(fèi)開放，大量已有的個(gè)人電腦接入萬維網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)誕生。

1995年3月1日，雅虎成立，基于互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)出了搜索引擎，促成了谷歌的成立。

2000～2010年，ARM、高通開發(fā)出低功耗處理器，谷歌、蘋果在低功耗處理器基礎(chǔ)上開發(fā)操作系統(tǒng)，智能手機(jī)面世并普及。

2010年至今，智能手機(jī)的普及讓各種傳感器和低功耗處理器價(jià)格迅速下降，廉價(jià)的傳感器和處理器讓智能硬件迎來熱潮，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）概念隨之出現(xiàn)。

2010年至今，基于物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)收集的大量數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)概念出現(xiàn)。

2013年至今，基于大量傳感器搜集的大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)成為人工智能的基石，人工智能熱潮來臨。

電動(dòng)汽車在這個(gè)時(shí)代受到熱捧必然有它的時(shí)代意義，電動(dòng)汽車的出現(xiàn)得益于電池成本的下降和能量密度的上升，以及嵌入式技術(shù)和微處理器技術(shù)的發(fā)展帶來的成熟能量管理系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)。而同時(shí)，電動(dòng)汽車也是很多下一代技術(shù)絕佳的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

一個(gè)好的科技產(chǎn)品是帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)配套前進(jìn)的關(guān)鍵，每代iPhone之所以備受矚目的很重要的一個(gè)原因，正是在于iPhone是一個(gè)絕佳的技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)，很多技術(shù)其實(shí)早已存在，但如果iPhone采用了的話，相應(yīng)的零部件的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈配套才會(huì)跟上，許多他廠家才敢采用進(jìn)自己的產(chǎn)品（第一代iPhone的多點(diǎn)觸控、iPhone 4s的語(yǔ)言識(shí)別Siri，iPhone 5s的指紋鎖Touch ID，和iPhone 7的無線耳機(jī)等）。而如果iPhone采用了一項(xiàng)技術(shù)的話，會(huì)給相應(yīng)的零部件帶來有保證的出貨量，在原材料供應(yīng)充足的情況下， 這些零部件的價(jià)格會(huì)下降得很快，這時(shí)其他廠商再跟上則可以享受相應(yīng)的好處。

電動(dòng)汽車在科技領(lǐng)域具有重要價(jià)值正是因?yàn)樗窍乱淮渌夹g(shù)的絕佳實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)，這些又構(gòu)成了下一代智慧城市的基石。

未來的交通不光會(huì)往更加清潔的方向發(fā)展，也會(huì)變得更加智能。

以后使用權(quán)比擁有權(quán)更加重要是一個(gè)大趨勢(shì)，自動(dòng)駕駛技術(shù)的意義也在于進(jìn)一步增加電動(dòng)汽車的價(jià)值——意味著你在不需要使用的你汽車時(shí)，你也可以讓他出去來為別人服務(wù)幫你賺錢，而在你需要時(shí)又在指定時(shí)間指定地點(diǎn)回到你的身邊。這無疑又進(jìn)一步提高了電動(dòng)汽車的價(jià)值和吸引力。

特斯拉2016年公布的《特斯拉藍(lán)圖之第二篇章》（Master Plan, Part Deux）的最后一條就是實(shí)現(xiàn)無人駕駛，讓你的汽車可以在閑置時(shí)為你賺錢。

Tesla非常有遠(yuǎn)見地在一開始生產(chǎn)汽車時(shí)候就加入了所有無人駕駛所需的硬件，之后通過空中升級(jí)一步步激活這些硬件逐步實(shí)現(xiàn)無人駕駛。

Tesla在2015年還開玩笑一樣推出了能自動(dòng)找到充電口為汽車充電的蛇形充電機(jī)器人。大家當(dāng)時(shí)都把這個(gè)產(chǎn)品當(dāng)笑話看了，鮮有人點(diǎn)出無人充電+無人駕駛其實(shí)意味著你可以讓汽車在空閑的時(shí)候跑去Supercharger免費(fèi)快速充電，之后再滿電回到你指定的地方，或者讓自己的車在外面幫你賺錢，以后要用車或接人都直接在手機(jī)上給出定位，汽車就可以在你指定的時(shí)間到達(dá)指定位置。Tesla提供的是一種全新的生活方式。

六、未來的可能

電動(dòng)汽車和新能源的相互促進(jìn)，將會(huì)帶給我們一個(gè)什么樣的未來？因?yàn)檫@個(gè)話題特別大，所以僅代表個(gè)人觀點(diǎn)，難免有疏漏之處，也請(qǐng)大家斧正。

從目前看來電動(dòng)汽車和新能源的結(jié)合運(yùn)用，需要結(jié)合不同國(guó)家和地區(qū)的不同特質(zhì)因地制宜才能達(dá)到最好的效果，以下就美國(guó)、中國(guó)和英國(guó)三個(gè)我比較熟悉的新能源汽車環(huán)境談一談未來可能的利用電動(dòng)汽車促進(jìn)新能源發(fā)展的方式。

（1）美國(guó)：家用乘用車+光伏的微電網(wǎng)模式

美國(guó)因?yàn)榈貜V人稀，大部分人都住在獨(dú)立的房屋（House），僅有少部分人在像紐約這樣的超大城市才會(huì)住在公寓（Apartment）。這也導(dǎo)致了汽車成為了大部分人的必需品，人均汽車保有量很高，一個(gè)家庭甚至有兩臺(tái)以上的汽車。并且大量人擁有自己的屋頂和屋頂?shù)墓夥惭b使用權(quán)。

在這個(gè)情況下，汽車本身就是一塊很好的家用電池，家里有一臺(tái)電動(dòng)汽車就可以安裝很小的儲(chǔ)能設(shè)備配備屋頂太陽(yáng)能板，形成一個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光伏的自產(chǎn)自銷。

根據(jù)我的實(shí)地體驗(yàn)，在Ithaca的一些社區(qū)里面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了利用光伏發(fā)電，并在無法消納時(shí)反賣給電網(wǎng)模式，全年的用電成本僅僅略高于傳統(tǒng)用電。而一個(gè)光伏項(xiàng)目的儲(chǔ)能成本占據(jù)整個(gè)項(xiàng)目成本的30%～50%，在這種情況下，電動(dòng)汽車充當(dāng)儲(chǔ)能元件接入進(jìn)來，進(jìn)一步降低儲(chǔ)能的配套成本，是相當(dāng)具有經(jīng)濟(jì)吸引力的。

這種小型的電動(dòng)汽車+光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)的模塊非常像互聯(lián)網(wǎng)的PC，如果這樣的模塊變得廉價(jià)，則會(huì)像PC普及一樣出現(xiàn)大量這樣的模塊。等到模塊到達(dá)一定數(shù)量，這些模塊之間互聯(lián)，“能源互聯(lián)網(wǎng)”就形成了。這種結(jié)構(gòu)在視覺上有點(diǎn)像蜂窩，模塊內(nèi)可以獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，脫網(wǎng)運(yùn)行。而模塊間也可以進(jìn)行電能交易，互相消納和購(gòu)買多余的電能。電動(dòng)汽車則是降低這個(gè)模塊成本的關(guān)鍵。

這種自下而上、分布式的發(fā)展模式，特別像互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展路徑——先普及PC，再連接已有PC創(chuàng)造互聯(lián)網(wǎng)。先普及智能手機(jī)，再用移動(dòng)視頻的流量需求反過來倒逼3G、4G技術(shù)的發(fā)展。

現(xiàn)在的配電網(wǎng)還沒有準(zhǔn)備迎接大規(guī)模的分布式可再生能源并入，但如果先有下面的微電網(wǎng)模塊的成熟，并且微電網(wǎng)可以脫網(wǎng)運(yùn)行，在內(nèi)部可以獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，就給了配電網(wǎng)升級(jí)并進(jìn)一步連接這些模塊的時(shí)間。這種分散式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也給電網(wǎng)提供了更高的穩(wěn)定性和冗余度。

在夏威夷這種陽(yáng)光充裕的地方，大量用戶采用光伏+儲(chǔ)能的模式脫網(wǎng)運(yùn)行甚至已經(jīng)和當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)公司起了沖突。

Tesla一開始走的就是這個(gè)路線，并在收購(gòu)了SolarCity之后完成了這部分的整合。

在2016年10月29號(hào)LA的SolarCity發(fā)布會(huì)上，這樣的能源互聯(lián)網(wǎng)基本模塊不再是2015年4月30號(hào)Tesla 發(fā)布Tesla Energy時(shí)那三張光伏+家用電池+電動(dòng)汽車的幻燈片，變成了切切實(shí)實(shí)的產(chǎn)品，圍繞在發(fā)布會(huì)周圍。

在并購(gòu)了SolarCity之后，Tesla的副總裁Ben Hill也對(duì)外宣稱，Tesla的V2G技術(shù)將會(huì)“很快很快”和大家見面（“very, very soon.”）。

（2）中國(guó)：公共交通+換電模式

與美國(guó)的分散式、自下而上的發(fā)展方式不同，中國(guó)適合集中式、自上而下的發(fā)展模式。

中國(guó)人口數(shù)量大，居住密集。城市交通發(fā)展的原則是確保公交先行，密集的居住環(huán)境和大城市有限的道路資源導(dǎo)致人均汽車保有量不會(huì)特別高。并且絕大多數(shù)人沒有屋頂?shù)奶?yáng)能板的安裝使用權(quán)，電網(wǎng)也擁有很強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)（能源互聯(lián)網(wǎng)在美國(guó)是一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)的概念，在中國(guó)則是集中式可再生能源發(fā)電+特高壓的大電網(wǎng)概念）。

在這種情況下，適合公共交通+換電模式的發(fā)展方式。

集中式有集中式的發(fā)展方法，公交有自己的特點(diǎn)：路線固定、通勤時(shí)間固定、電池型號(hào)固定接口統(tǒng)一、通勤時(shí)間直接與收益正相關(guān)等，與換電模式的快速、集中管理、適用于接口統(tǒng)一等特性非常契合。

快速換電讓公交車或的士能保持時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間增加盈利。換下來的電池可以集中管理，建造大型儲(chǔ)能電站，可對(duì)電池進(jìn)行慢充延長(zhǎng)電池壽命、可使用谷底電價(jià)進(jìn)行充電降低成本、削峰填谷、減少電網(wǎng)諧波、提高電網(wǎng)負(fù)荷率等，也符合電網(wǎng)的利益。

（3）英國(guó)：氫能源+燃料電池汽車模式

英國(guó)作為一個(gè)地方不大但又很早工業(yè)化的國(guó)家，面臨著電力設(shè)施老舊和更新的諸多挑戰(zhàn)。

但同時(shí)英國(guó)擁有非常發(fā)達(dá)的氣網(wǎng)，大部分家庭的都有天然氣管道供暖。在北海進(jìn)行大規(guī)模離岸風(fēng)場(chǎng)的建設(shè)情況下，北海風(fēng)場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)大量的剩余電力無法并網(wǎng)，氫氣驅(qū)動(dòng)英國(guó)的方案被逐步提了出來：利用多余的風(fēng)電來電解水生成氫氣，再注入氣網(wǎng)供給每個(gè)家庭，家庭利用氫氣供暖、發(fā)電或注入自己的氫能源汽車。

如果在北海風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)建的情況下，將出現(xiàn)大量風(fēng)電過剩，利用這些零成本的風(fēng)電去電解水產(chǎn)氫再注入氣網(wǎng)，這樣的方式是非常適合英國(guó)的。

最近聽聞?dòng)?guó)陸上油氣公司（UKOOG）正在考慮利用電解水或去碳化頁(yè)巖氣生產(chǎn)氫氣，再將氫氣注入氣網(wǎng)的嘗試。利用劍橋大學(xué)的技術(shù)可以把去碳化頁(yè)巖氣的碳同時(shí)制作成建筑材料。但這樣的方法會(huì)降低頁(yè)巖氣的熱值，經(jīng)濟(jì)性下降，實(shí)際可行性存疑。

七、結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)一下文章的脈絡(luò)——為什么新能源汽車會(huì)對(duì)新能源的發(fā)展起到重要作用：

1）電網(wǎng)需要時(shí)刻保證發(fā)電量等于用電量，現(xiàn)在很多地區(qū)其實(shí)是新能源發(fā)電“過?！薄獥夛L(fēng)棄光嚴(yán)重，新能源的兩個(gè)技術(shù)特性——隨時(shí)間、季節(jié)的變化而時(shí)刻變動(dòng)、能量分散或遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，導(dǎo)致新能源并網(wǎng)困難。

2）為了更多可再生能源并網(wǎng)，電網(wǎng)正在往更大、更智能、更小的方向發(fā)展（微電網(wǎng)為細(xì)胞，智能電網(wǎng)為大腦，高壓傳輸線路大電網(wǎng)為骨架的三層結(jié)構(gòu)），但同時(shí)都要采取兩種共同的措施：

a）電力電子化和智能化：智能化充分挖掘現(xiàn)有容量。b）增加儲(chǔ)能設(shè)施儲(chǔ)存可再生能源。而現(xiàn)有的電池儲(chǔ)能成本非常高，不具備大規(guī)模儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)可行性。

3）電動(dòng)汽車?yán)瓌?dòng)了電池產(chǎn)量的井噴，甚至讓電池出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過?！姵乜梢砸云渌郊又蹈叩男问剑妱?dòng)汽車）引發(fā)大量需求，進(jìn)入市場(chǎng)，但同時(shí)具備儲(chǔ)能價(jià)值：

a）利用V2G和V2B技術(shù)，參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，售電盈利。b）電池壽命長(zhǎng)于整車壽命，電池的梯次利用。c）促成廉價(jià)微電網(wǎng)系統(tǒng)的誕生，促成能源互聯(lián)網(wǎng)廉價(jià)終端的出現(xiàn)。d）電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能的應(yīng)用有政策利好，并已形成一定規(guī)模。e）電動(dòng)汽車的科技價(jià)值：無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、新一代共享經(jīng)濟(jì)等技術(shù)和商業(yè)模式的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。f）不同國(guó)家和地區(qū)利用新能源汽車促進(jìn)新能源發(fā)展的模式需要因地制宜。

[1]．《2015年度全國(guó)可再生能源電力發(fā)展監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的通報(bào)》(國(guó)能新能[2016]214號(hào))．

[2]．《2015中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)研究》賽迪顧問(CCID)；中國(guó)電池網(wǎng)．

[3]．《2016-2022年中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》智研咨詢．

[4]．Paul Barter, "Cars are parked 95% of the time"．Let's check!, (2013), [Online]． Available: "Cars are parked 95% of the time"． Let's check!．

[5]． Eltis． "Utrecht purchases new electric buses (Netherlands)", 19 Oct 2016, [Online]． Available: Utrecht purchases new electric buses (Netherlands)．

[6]．Larsen, Esben; Chandrashekhara, Divya K; stergaard, Jacob，“Electric Vehicles for Improved Operation of Power Systems with High Wind Power Penetration” IEEE Energy 2030 Conference, 2008． ENERGY 2008．

[7]．Amsterdam Roundtable Foundation and McKinsey & Company The Netherlands "Electric vehicles in Europe: Gearing up for a new phase?", pp．46, April 2014．