電動汽車有一種不可多得的特殊使命
看到本文標題可能你會感興趣,也可能迷惑不解。電動汽車有一種不可多得的特殊使命——什么使命?是否故弄玄虛?!且聽在下一一道來。
電動汽車是交通工具,與其他類型汽車相似。但是它又是一種儲能裝置,一種可移動、分散式、末端的儲能系統(tǒng)。想不到吧!
1 電動汽車的動力電池
IEC 60364-7-722:2018定義了電動汽車(簡稱EV),如下圖所示。

也就是,電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。其核心是“三電”,即電池、電機、電控。動力電池主要有以下幾種類型,詳見表1,而電動汽車常用三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,其中三元鋰電池占據主要份額,遙遙領先。
表1 動力電池及電壓
|
電池種類 |
鉛酸電池 |
鎳氫電池 |
三元鋰電池 |
磷酸鐵鋰電池 |
|
單體標稱電壓(V) |
2 |
1.2 |
3.6~3.7 |
3.2 |
|
開路電壓(V) |
2.1~2.2 |
1.4 |
4.1~4.2 |
3.3 |
|
放電截至電壓(V) |
1.7 |
1.0 |
2.6~2.7 |
2.0 |
|
充電限制電壓(V) |
2.3 |
1.53 |
4.2~4.3 |
3.6 |
表2 動力電池的串聯(lián)數(shù)量及電壓
|
序號 |
標稱電壓 |
鉛酸 |
鎳氫 |
三元鋰 |
磷酸鐵鋰 |
主要車型 |
|
(V) |
串聯(lián)數(shù) |
串聯(lián)數(shù) |
串聯(lián)數(shù) |
串聯(lián)數(shù) |
||
|
1 |
144 |
72 |
120 |
40 |
45 |
重度混合動力車/純電動微型車 |
|
2 |
288 |
144 |
240 |
80 |
90 |
混合動力乘用車/純電動乘用車 |
|
3 |
320 |
160 |
100 |
|||
|
4 |
345.6 |
96 |
108 |
|||
|
5 |
400 |
240 |
120 |
純電動商用車 |
||
|
6 |
576 |
288 |
480 |
160 |
180 |
2 電動汽車作為儲能系統(tǒng)的意義
目前,常見的電動汽車動力電池容量如表3所示。截止到今年上半年,我國電動汽車保有量不足汽車總量的1.4%,見表4。
表3 電動汽車主要技術參數(shù)

表4 電動汽車保有量(萬輛)
|
年份 |
2019.6.30 |
2018.12.31 |
|
純電動汽車 |
281 |
211 |
|
其他新能源汽車 |
63 |
50 |
|
總計 |
344 |
261 |
|
占汽車總量 |
1.37% |
1.09% |
平均電動汽車動力電池按40kWh計,按現(xiàn)有電動汽車保有量計算,動力電池總容量高達13760萬kWh,充分利用這些電池作為儲能系統(tǒng)意義很大,可以起到智能柔性系統(tǒng)的作用,實現(xiàn)雙向可控。
根據用車習慣調查,車主晚上在家停車超過8小時占大多數(shù),占8成3。詳見:
-
小調查:用車習慣調查;
-
調查分析——調查背后的真相。
因此,對電動汽車車主來說,晚上回家用交流充電樁充電可謂一舉多得:
-
便宜——利用夜間低谷電價充電,經濟性占絕對優(yōu)勢;
-
延長電池壽命——小電流慢充可避免或減少對電池的損傷,安全可靠,同時可延長電池壽命;
-
削峰填谷——有助于電力系統(tǒng)的削峰填谷作用,平衡發(fā)電與用電。
3 場景舉例
【例】應用場景(僅為示意)
-
某電動汽車電池容量50kWh,晚上回家利用低谷電價充電,采用標準的7kW單相交流充電樁,晚上10:00~次日凌晨5:00即可充滿電。假設低谷電價0.3元/kWh,充滿電需0.3*50=15元。
-
白天上班,將充滿電的電動汽車進行賣電(放電),假設賣電30kWh,余下電量能保證回家、辦事即可,按1元/kWh計,可售電30元。車主一天可獲利15元,一年按200天計(考慮節(jié)假日、外出辦事等),一年獲利15*200=3000元。
-
而辦公樓由于電動汽車儲能系統(tǒng)的存在,變壓器安裝容量將大大減少,相應的供配電系統(tǒng)也節(jié)省投資,變壓器減少的容量與儲能系統(tǒng)的容量有關。
4、多級儲能系統(tǒng)
因此,電動汽車作為末端的儲能系統(tǒng),具有量大面廣、可移動、分散布置、靈活多變的特點;
換電站可以作為區(qū)域級的儲能站,根據城市規(guī)劃設置相應的站點,既滿足電動汽車換電需求,又具有區(qū)域級的儲能站作用。以北京市為例,目前全市有100多座換電站,隨著電動汽車不斷普及,換電站站點將加密,服務半徑將進一步縮??;
電力部門設置了不少儲能站,作為電網級的儲能系統(tǒng);
發(fā)電企業(yè)也設置一些儲能站,作為發(fā)電級儲能系統(tǒng);

圖1 基于電動汽車及電池更換站的多級儲能系統(tǒng)示意圖
這樣就形成基于電動汽車的多級儲能系統(tǒng),如圖1所示:
-
發(fā)電級儲能
-
電網級儲能
-
區(qū)域級儲能——換電站
-
末端用戶儲能——電動汽車
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