导语
  随着人口的不断增长和汽车使用量的扩大,汽车对于石油等化石能源的依赖以及由此而造成的环境破坏,已日益引起人们的重视。电动汽车以电能为动力,能够实现运行时的零排放、低噪音,是解决能源和环境问题的重要手段。在这样的大背景下,“绿色”呼声越来越高,新能源汽车因而逐渐成为市场的宠儿。

        然而与传统燃油汽车相比,电动汽车还存在充电时间长、续驶里程短、使用成本高等一系列问题。其中储能技术是阻碍电动汽车产业发展的主要瓶颈,储能技术的发展必将带动电动汽车产业的更大发展。

发展电动汽车的意义
1. 降低对石油资源的依赖,保障国家能源与经济安全;

2. 减少污染物和温室气体排放,改善城市空气质量;

3. 有效提高电能在终端能源消费领域的比重;

4. 缩短与先进国家的汽车发展距离,实现汽车产业跨越式发展。

电动汽车的分类
1、纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV):是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。它是完全由可充电电池(如镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。目前各种类别的蓄电池普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等缺点。

2、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV):是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,形成多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。

3、燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicles,FCV):电动汽车的一种,其核心部件燃料电池的电能是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能。其工作原理是,使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧发生化学反应,产生出电能发动电动机,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前后方向轴、后桥等行走机械结构,转动车轮驱动汽车。


电动汽车的分类
电动汽车作为储能设备的应用
        电动汽车应用于储能,具有其自身的优势。首先,电动汽车在使用中有90%的时间处于停泊状态,车载电池可以被看作一个分布式储能单元。其次,电动汽车的电池能量密度高,即使淘汰下来的二次电池也可作为储能设备提供几个小时的稳定电量。因此,电动汽车作为储能设备的应用广阔。目前,人们比较看重的电动汽车在储能领域的应用主要包括:电池的梯次利用以及V2G技术。
(一)电池梯次利用的应用
  电池的梯次利用是指电动汽车电池使用周期结束后仍具有很大价值,可根据其性能进行不同梯次利用。随着电动汽车的发展,电动汽车用电池的数量会越来越多,电动汽车电池的梯次利用将成为很重要的一类储能设备。一般情况下,锂离子电池的使用寿命在五年左右。当电池用旧只能充满原有电容量80%的时候,就不再适合于继续在电动汽车上使用。通过梯次利用,废旧的动力电池可以用来:

  安装在住宅和工业建筑使用的太阳能光伏储能上,节省电费;作为备用电源及不间断电源(UPS);削峰填谷;可再生能源发电接入。

(二)V2G技术的应用
  V2G(Vehicle-to-grid的简称)技术是最近几年发展起来的新型技术,是“智能电网”的重要组成部分。主要指电动汽车与电网的能量管理系统通信,并受其控制,实现电动汽车与电网间的能量转换(充、放电)。V2G技术将成为电动汽车市场实现的关键技术,极大地影响未来电动汽车的商业运行模式。V2G技术的使用,可实现以下几个应用:

  电费管理、控制用电成本;供电可靠性;削峰填谷、缓解电网供电紧张;可再生能源发电接入。

电动汽车中储能所要求的性能指标
1、放电性能:比能量(能量密度)、比功率(功率密度)、放电效率;

2、充电性能充电效率,充电时间;

3、寿命:循环使用次数总放电量,使用时间;

4、维护保养:自放电,补水,均衡充电;

5、环境:再循环利用,污染物的废弃,爆炸火灾,工作温度;

6、成本:制造成本,维护成本,再循环利用成本。

专家视点
        我们要发展民族汽车,改造供电系统非常重要。一方面,要增强电网的供电能力;另一方面,更重要的还是要发展家庭分布式发电。未来如果想大规模推广纯电动汽车,充电桩或者能源替换这一块需要大发展,而且需要电力公司给予配合。——中国能源网首席信息官韩晓平
        电动汽车能够带动储能产业和智能电网的协调发展,必须大力发展电动汽车。——国家发展和改革委员会能源研究所可再生能源发展中心主任、研究员王仲颖
        电动车行业将是推动储能行业发展的主要动力之一。今后电网规划建设运营应可考虑把分散的电动汽车的动力电池资源汇聚整合,并开发成为可用于电力系统统筹调度的储能资源,进行梯次利用。其次,引导电动汽车进行“有序充电”。——中国电力企业联合会行业规划与统计信息部副主任游敏
        电动汽车的动力电池还不能当作储能工具来用,因为本身动力电池的性能就不够好,还在研究中,如果作为储能工具,加入放电功能,更会加速电池的损耗。——中国工程院院士杨裕生
5e观点
  中国已是世界碳排放大国,如能在电动汽车上有所突破,我们在全球气候变化和环境保护方面的国际形象势必将得以改善。

  中国目前在新能源电动汽车的研究上处于领先水平,并且拥有市场、成本等各方面优势。因此,只要把握好机遇,充分利用好我们自身的优势,加大资金投入,加强研发,早日解决储能技术及其他困扰电动汽车发展的各种瓶颈问题。相信随着技术水平的不断进步,我国的电动汽车必将拥有广阔的发展前景!

专题策划:李颖    出品:中国能源网内容中心
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