近日,有件事在微博上吵得挺厲害。
特斯拉中國副總裁陶琳在微博上否認(rèn)了「特斯拉或會在中國采取換電模式」的傳言。同時(shí)陶琳還認(rèn)為換電只適用于公共交通,而大功率快充更適用于大規(guī)模民用,「不斷加大充電樁的布局,同時(shí)提高充電效率,我們認(rèn)為這是解決用戶充電焦慮的最佳方案」。
一天之后,蔚來企業(yè)傳播高級總監(jiān)馬麟也在微博上發(fā)表了自己的看法。他認(rèn)為由于出發(fā)點(diǎn)不同,蔚來和特斯拉看待「換電」及「補(bǔ)能」的視角不一樣。「換電站在蔚來看來是重要的基礎(chǔ)設(shè)施,考量的是用戶體驗(yàn)和用戶利益。換電好不好,用戶最有發(fā)言權(quán)?!?/p>
這次隔空對話引發(fā)了非常熱烈的討論。拋開一些激烈言辭,評論區(qū)討論的重點(diǎn)主要有幾個(gè): 1. 當(dāng)年手機(jī)筆記本也可以直接換電池,但現(xiàn)在都向一體化+快充轉(zhuǎn)型了; 2. 超高功率快充還沒有正式落地,現(xiàn)階段換電更符合實(shí)際; 3. 決定換電站效率的不是換電速度,而是多久可以充滿。
與集中式的汽油不一樣,電力是更分布式的,它更像是一種公共付費(fèi)資源,討論消耗電力的電動車,我們認(rèn)為應(yīng)該跳出汽油時(shí)代的框架。另一方面,孵化特斯拉的美國,與蔚來誕生的中國,對待電力資源的態(tài)度其實(shí)有著很大的差異。在中國市場討論特斯拉 VS 蔚來,討論換電 PK 超充,本質(zhì)上是在討論「快充和換電,哪個(gè)才是更適合國內(nèi)市場的利用資源方式?」
我們今天的文章很長、很多數(shù)字,角度也很特別,但在深入原命題之前,得把背景描繪清楚。
汽車不是手機(jī)!
首先得把一個(gè)「誤區(qū)」解釋下。有朋友不認(rèn)同換電,覺得「當(dāng)年手機(jī)筆記本也可以直接換電池,但現(xiàn)在都向一體化+快充轉(zhuǎn)型」,所以汽車換電是走了消費(fèi)電子的老路,而且是死胡同。
但事實(shí)是,手機(jī)這次真的不背鍋。手機(jī)筆記本等行業(yè)正處于快充軍備競賽,這沒錯(cuò)。消費(fèi)電子用 BTB(board to board)連接取代可拆卸電池容易失靈的觸點(diǎn),也的確是一種更穩(wěn)定的設(shè)計(jì)。
但手機(jī)筆記本拋棄可拆卸電池,其核心訴求在于內(nèi)部寸土寸金的空間??刹鹦峨姵匦枰?dú)立的塑料外殼、獨(dú)立的連接結(jié)構(gòu),這些浪費(fèi)掉的空間,可以換取手機(jī)電腦更多的續(xù)航、更好的散熱環(huán)境、更穩(wěn)定的一體式框架、更輕薄的機(jī)身等等。 除此之外,
(1)金屬、玻璃甚至碳纖維等更具質(zhì)感的材料在手機(jī)電腦上普及,導(dǎo)致可拆卸電池成本上升、
(2)絕大部分不超過 36 個(gè)月的更換周期,也不需要換電池保證電量。。.等等與汽車截然不同的訴求,都是消費(fèi)電子難以復(fù)制的「一體化」源頭。另一個(gè)可能更核心的,不能用手機(jī)換電類比汽車換電的原因,在于汽車和手機(jī)的體量不同,造成了它們對電網(wǎng)負(fù)荷的影響程度不一致;又或者說電動汽車對電網(wǎng)負(fù)荷的單位影響,比起手機(jī)遠(yuǎn)要更大。
根據(jù)北京電網(wǎng)數(shù)據(jù),北京市也在 1 月 6 日錄得 2451 萬千瓦(24.51MW)的用電高峰,也是最近 20 年來北京首次冬季用電負(fù)荷超越夏季;上海更是在 1 月 8 號達(dá)到了 3339 萬千瓦的冬季用電記錄,并同時(shí)打破所有夏季記錄。
城市用電需求越來越大,這是現(xiàn)狀。
目前特斯拉使用的 V3 快充峰值功率可達(dá) 250kW。而如果一個(gè)城市內(nèi)僅 1 萬輛車在 250kW 功率下充電,都將帶來 250 萬千瓦,相當(dāng)于北京峰值 10% 的用電負(fù)荷。
這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于 1.25 億臺 iPhone 同時(shí)以 20W 的功率,或者 4125 萬臺 MacBook Pro 快充。1.25 億臺相當(dāng)于 2018 全球 iPhone 總銷量的 60%,而 2017 年蘋果一共才賣出 2000 萬臺電腦,體量差別一目了然。 除了單純的體量不同,我們說「電動汽車比手機(jī)給予電網(wǎng)的負(fù)荷更大」,其實(shí)還要從其他維度計(jì)算,比如說「單位建筑面積用電容量」這個(gè)指標(biāo)。
根據(jù)我國《電網(wǎng)業(yè)擴(kuò)供電方案編制導(dǎo)則》要求,建筑面積在 50 平方米及以下的住宅用電每戶容量宜不小于 4KW,大于 50 平方米的住宅用電每戶容量宜不小于 8KW,也就是 80-160W 每平方米的容量。 按照我國標(biāo)準(zhǔn)雙面停車位 2.5x6 米的最大值計(jì)算,250kW 快充網(wǎng)絡(luò)會帶來 16667W 每平方米容量,是住宅的 104-208 倍。 也就是說,蓋一層充電站,對電網(wǎng)的負(fù)荷可能相當(dāng)于蓋了一座208層的住宅。 想要看透特斯拉與蔚來、充電 VS 換電的隔空論戰(zhàn),類比消費(fèi)電子明顯行不通,我們得更上綱上線一點(diǎn)。
特斯拉的能源帝國 北緯 36°10′,西經(jīng) 115°08′,這是「賭城」拉斯維加斯的地理位置。這座 170 萬人口的城市每年吸引著全球 4000 萬游客,是內(nèi)華達(dá)沙漠中唯一永恒閃耀的星光。而同時(shí),根據(jù)美國能源信息署(EIA)的數(shù)據(jù),賭城每年也消耗掉內(nèi)華達(dá)州 87% 的能源消費(fèi)總量(2016)。
在這個(gè)城市,特斯拉于 2019 年 7 月布下了第一座「終極」 Supercharger 超充站。之所以說它「終極」,是因?yàn)樘厮估状卧谶@座充電站內(nèi)使用了「full Tesla ecosystem 特斯拉全生態(tài)」:Solar Roof 太陽能屋頂將賭城充沛的光照資源轉(zhuǎn)化為電力;PowerPack 儲能裝置將這些電力儲存起來;而 Supercharger V3 將電力分配給每一輛特斯拉汽車。而馬斯克的最終目標(biāo),是將北美地區(qū)每一棟 House,都轉(zhuǎn)化為特斯拉的生態(tài)系統(tǒng)個(gè)體。
2019 年三季度財(cái)報(bào)會議,馬斯克說 Tesla Energy 將會在三年內(nèi)成為媲美汽車業(yè)務(wù)的核心——第二天,特斯拉正式發(fā)布 Solar Roof V3。和 V2 相比,Solar Roof V3 達(dá)成了近乎不可能的技術(shù)飛躍。其中最核心的改進(jìn),在于 Solar Roof V3 可以完全代替原有的屋頂。特斯拉官網(wǎng)稱其可以承受相當(dāng)于 15 級風(fēng)力的侵襲,還能抵擋直徑 2 英寸的冰雹打擊。 另外,以一塊 2000 平方英尺(173 平方米)的 Solar Roof V3 為例,購買+安裝的費(fèi)用僅為 5.5 萬美元左右。而根據(jù)美國屋頂裝修網(wǎng)站 roofcostestimator.com ,防護(hù)較好的板巖屋頂,2400 平方英尺平均也需要 5 萬美元。這樣的價(jià)格,代表 Solar Roof 已經(jīng)成為了北美家庭的清潔能源「入口」,特斯拉的清潔能源生態(tài)基石也終于圖窮匕見。
沒錯(cuò),SEXY 家族、SEMI 半掛、Cybertruck 乃至 Roadster,都不是馬斯克宏偉藍(lán)圖內(nèi)的核心,那片瓦和那塊電池才是。
2020Q4,Tesla Energy 儲能項(xiàng)目裝機(jī)量達(dá)到了 1584MWh,環(huán)比翻番,同比增長幅度更是達(dá)到了恐怖的兩倍。按照這樣的規(guī)模,特斯拉儲能部門 2021 年將實(shí)現(xiàn) 6GWh 的裝機(jī)量,相當(dāng)于在地里「種下」11 萬輛標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航增強(qiáng)版 Model 3。以 Solar Roof 為起點(diǎn),PowerPack 和 PowerWall 為中轉(zhuǎn)站,特斯拉構(gòu)建了完整的「清潔能源生態(tài)單位」,并已經(jīng)將其推上了快速成長的軌道,財(cái)報(bào)里面瘋狂增長的數(shù)字就是體現(xiàn)。
目前依然處于特斯拉業(yè)務(wù)核心的電動汽車,長遠(yuǎn)來看,則是這套能源應(yīng)用場景中的「鑰匙」,用智能電動的出行方式,加速特斯拉能源生態(tài)的推廣。
充電換電,淮南淮北
毫無疑問,特斯拉的超充網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了其能源體系的明星,伴隨著冉冉升起的家庭儲能業(yè)務(wù),共同構(gòu)筑了馬斯克下一階段的宏偉藍(lán)圖。
但這幅藍(lán)圖可以在太平洋西岸的中國復(fù)現(xiàn)嗎?
《晏子春秋·雜下之十》里面這樣說:「橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳,葉徒相似,其實(shí)味不同。所以然者何?水土異也?!?/p>
橘生淮南是經(jīng)典,而對于出行領(lǐng)域電力的應(yīng)用,典故完全可以照進(jìn)現(xiàn)實(shí)——特斯拉的超充體系,在中國同樣會水土不服。 我們前面用了大量篇幅鋪墊,是為了給兩個(gè)觀點(diǎn)提供論據(jù):
1. 汽車的充電和換電和手機(jī)截然不同,對社會影響的量級也不啻天淵,因此不能一并而談;
2. 特斯拉式的能源生態(tài)非常美好,且已經(jīng)形成了獨(dú)具特色的,幾乎沒有短板的完整閉環(huán)。
于是前情提要說清楚之后,我們終于可以討論本期文章的原命題——快充和換電,哪種是更高效利用中國社會資源的形式?
我們認(rèn)為換電更像是長在淮南的橘子,而超充,則更可能是「生于淮北而為枳」。
首先從居住結(jié)構(gòu)出發(fā),特斯拉能源生態(tài)的基石——Solar Roof,已經(jīng)極難在中國復(fù)制。
根據(jù)美國統(tǒng)計(jì)局 2014 年的數(shù)據(jù),全美一共有 77% 的人口居住在獨(dú)棟住宅(包括聯(lián)排別墅 townhouses),只有 20% 的美國人口居住在單間公寓內(nèi)。至于中國有多少比例的人口住在獨(dú)棟住宅里面,相信不需要數(shù)據(jù),大家的結(jié)論應(yīng)該比較一致。
從馬斯克的邏輯出發(fā),Solar Roof 和 Powerwall 的核心意象應(yīng)該總結(jié)為「削峰填谷的手段」+「混亂電網(wǎng)體系下維持個(gè)人用電穩(wěn)定的產(chǎn)品」。
我們先來聊聊「混亂電網(wǎng)體系下維持個(gè)人用電穩(wěn)定的產(chǎn)品」,這個(gè)概念應(yīng)該怎么理解?
1996 年,聯(lián)邦能源管理委員會 FERC 頒布了 888 號法令,明確規(guī)定電網(wǎng)的擁有者不能同時(shí)擁有發(fā)電和供電企業(yè),鼓勵(lì)建設(shè) RTO(區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行中心)/ISO(獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行中心)。
這項(xiàng)法令的誕生,很大程度上要?dú)w結(jié)于美國相對復(fù)雜的電網(wǎng)供應(yīng)體系:
超過 500 家電力公司(根據(jù)維基百科數(shù)據(jù),前 15 位均為投資人持有)組成了多個(gè)區(qū)域電網(wǎng),且不受政府干涉。 前不久的德州寒潮,電價(jià)飛漲,其中一個(gè)原因就在于這個(gè)極度「自由」的網(wǎng)絡(luò)。Solar Roof、Powerwall 不僅社會架構(gòu)上適用,電力背景方面也同樣對美國因地制宜。 但在電力市場統(tǒng)一調(diào)配的中國,一個(gè)如今沒有將來也很難有 Solar Roof 的市場,特斯拉的能源體系相當(dāng)于「有力沒處使」。
什么力?分流超高功率快充帶給電網(wǎng)的壓力。 根據(jù)《深圳特區(qū)報(bào)》的數(shù)據(jù),2019 年深圳充電樁充電量達(dá) 4700 萬千瓦時(shí),同比增長 86%。同時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,晚上 19 時(shí)至 21 時(shí)為私家車充電高峰期。 19-21 時(shí),還是社會用電高峰的頻發(fā)期。根據(jù)國家電網(wǎng)的數(shù)據(jù),今年江蘇、上海、天津等地的用電尖峰記錄,均在 19 時(shí)左右錄得。 失去 Solar Roof 和 Powerwall 的調(diào)節(jié),一個(gè)個(gè)特斯拉 Supercharger 超充站,可能就將和其他高功率快充一樣,成為電網(wǎng)在每一個(gè) 19 時(shí)的重負(fù)荷點(diǎn)。
「調(diào)節(jié)」,指的就是「削峰填谷的手段」。 削峰,意思是降低峰值需求;填谷,意思是增加波谷時(shí)段需求。我國眾多城市開始推行的「峰谷電價(jià)」,就是一個(gè)典型的削峰填谷例子。 但對于電動汽車用戶來說,波谷充電有一個(gè)小弊端:低價(jià)尊重了人性,但十一點(diǎn)往后六七點(diǎn)截止的波谷時(shí)段沒有尊重生物鐘。
只有家充樁+預(yù)約充電的結(jié)合才能完美適配谷時(shí)充電,但私有車位充電普及難度又太高。 如何有效填補(bǔ)政策優(yōu)惠與個(gè)人主觀能動性之間的鴻溝?換電是一種有效的嘗試。
上文提到過,快充站的容量密度可以達(dá)到住宅的 200 倍,但我們真正擔(dān)心的不是密度,而是高密度在忙時(shí)帶來的負(fù)荷。 理論上,只要補(bǔ)能飽和期與電網(wǎng)的尖峰時(shí)刻錯(cuò)開,甚至讓它精準(zhǔn)落在電網(wǎng)供遠(yuǎn)大于求的時(shí)間段,也就是谷時(shí),容量密度就不再是憂慮。
從這個(gè)角度出發(fā),「決定換電站效率的不是換電速度,而是多久可以充滿」是對的,但同時(shí)也不太對。 決定換電站效率的要素其實(shí)有很多,包括它能否精準(zhǔn)地在電網(wǎng)閑時(shí)快速充滿電池,同時(shí)能否在傳統(tǒng)的補(bǔ)能忙時(shí)快速服務(wù)車主,并且在此基礎(chǔ)上盡量縮小占地空間。 而充電體系很難做到這一點(diǎn),起碼在電網(wǎng)供電能力飛躍之前,充電體系仍然更多地是「負(fù)荷」,而不是「調(diào)節(jié)」。
「換電」更適合中國? 今天的文章里,只有開頭提到了蔚來。 因?yàn)槲覀冋J(rèn)為上周末蔚來與特斯拉的論戰(zhàn),更像是換電和充電兩種補(bǔ)能路線的技術(shù)之爭。可以做換電的不僅包括蔚來,而至于為什么說了那么多特斯拉,也許是因?yàn)槠渌嚻?,邏輯還沒馬斯克這么明朗。 縱觀這次大討論,換電就是「別人幫你充好電」,這么簡單粗暴嗎? 是也不是。
換電的「換」,本質(zhì)是時(shí)間的轉(zhuǎn)移。服務(wù)提供者收集了用戶分散的補(bǔ)能時(shí)間,并且統(tǒng)一分配,這才是換電更深層的含義。 對于絕大多數(shù)無樁用戶,換電相比充電時(shí)間安排更自由;對于電網(wǎng),它需要應(yīng)付的從零散且與傳統(tǒng)用電項(xiàng)目高度重合的個(gè)體,轉(zhuǎn)移到單一且靈活的換電供應(yīng)商。 這種調(diào)配方式同樣存在弊端,比如現(xiàn)在換電站數(shù)量不多,且基本只有蔚來在花大力氣做;比如忙時(shí)可能很難保證快速充滿每一塊電池,等等。
但相比純粹的超高功率充電體系,換電目前提供了另一種選擇。
完整體 Supercharger 更像一種能源產(chǎn)品,它精準(zhǔn)匹配了美國社會結(jié)構(gòu)和電力網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),讓特斯拉超越車企,成為了一家能源方案供應(yīng)商。
但在中國的電力體系下,殘缺了的超充站,天然地是水土不服的。失去儲能方案加持的超充站,只會成為電網(wǎng)的負(fù)荷點(diǎn),而不是調(diào)控點(diǎn)。
另一方面的思考,則是如果特斯拉成為了中國建立快充樁最多的公司之一,那它也將搖身一變成為中國最大的電力方案供應(yīng)商之一,并且是美國公司利用了中國的發(fā)電能力。
如果超充站成為了某個(gè)區(qū)域內(nèi)最大的忙時(shí)用電單位,某種意義上講,就是社會資源的「搶占」。
同樣在中國市場上考慮,換電同時(shí)適應(yīng)了電力體系和社會結(jié)構(gòu)。首先是成功轉(zhuǎn)移了補(bǔ)能峰值,其次是適用于個(gè)人充電樁難以普及的國內(nèi)主流公寓型城市。
從這個(gè)角度看,換電還真就是長在淮南的多汁橘子。
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原文標(biāo)題:蔚來VS特斯拉,換電PK超充,誰會在中國贏?
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