2024百人会|国家电投郭鹏：重卡换电的基础设施创新发展助力交能融合

　　2024年3月15日-17日，中国电动汽车百人会论坛(2024)在京举办。围绕“巩固和扩大新能源汽车发展优势”这一核心议题，中国电动汽车百人会论坛(2024)将举办1场高层论坛、1场国际论坛、2场闭门会议、10场主题论坛，全面强化高端前瞻、全球视野、跨界融合的论坛特色。

国家电投绿电交通产业创新中心主任、上海启源芯动力科技有限公司副总经理郭鹏

　　在3月17日下午举行的“汽车与能源融合发展论坛”上，国家电投绿电交通产业创新中心主任、上海启源芯动力科技有限公司副总经理郭鹏发表了演讲。以下为演讲实录：

　　尊敬的各位领导、各位同行的朋友大家下午好，我是来自国家电投绿电交通产业创新中心的郭鹏，非常荣幸多次受百人会邀请，在这样的机会和场合下给同行们做一个分享。在这七八年的时间里，在商用车电动化，交能融合这个行业下我们做的一些实践和探索。我这次分享的题目是“重卡换电的基础设施创新发展助力交能融合”。

　　目前交能融合一定是大势所驱，这已经形成了行业的共识，无论是交通的基础行业，还是能源的基础行业，这两个大的行业充分的融合。交能融合也是新时期交通革命和能源革命一个必然的选择，在交通强国建设和双碳战略目前的背景下，近年来电动汽车的保有量持续增加，2023年突破了2000万大关，成就还是非常举世瞩目的。随着我国新型电力系统稳步推进，风光的装机量已经超过了10.5亿千瓦，去年全年的发电量已经接近1.5万亿度电，占整个中国社会总用电量接近30%，电力供给侧绿电的占比是稳步提升的。2023年电动汽车带动了充换电服务业用电量同比，在这里面有一个数据，非常惊人，增长了78.1%，远超全社会用电增速，已经成为负荷侧绿电消费非常重要的领域。目前随着风光上网电价持续下降，新能源项目和用户侧交易的放开，也为交能融合深入发展带来了重大的利好。

　　重卡的车辆存量虽然占整个车的总数量不多，但是他作为一种商用化运营工具，能耗是非常大的，规模化油电替代节能减排的潜力也是非常大的，我们统计重型燃油卡车目前的保有量接近1000万辆，完成高频重载使用场景的，如果相对比较保守，把这个数字聚焦在300万辆，相对在高频重载短导运营场景下的燃油重卡能够进行电动化替代，全年将新增的电力消耗保守来讲可以达到3600亿度电，节约燃油，尤其是柴油的消耗可以超过1000亿升，实现碳减排达到2.84亿吨，是交通和能源碳达峰非常重要的切入点，也是交通和能源融合非常关键的一环。

　　电动重卡作为一种高能耗的移动大容量储能单元，和充换电站相集合的调控是非常优质的，拿电力行业的话来讲，是非常优质的用户侧可调的负荷类型，可通过充换电的优化算法来实现与风光发电时空分布不平衡有效的解耦。

　　左边是安徽一座换电站，通过错峰来控制实现换电站的负荷曲线，可有效消纳正午时候光伏的电力。右上表格可以看出，重卡换电站保有量全时的省份和风光发电前十的省份是高度重合的，和华北，包括中西部省份钢铁、煤炭、港口这些重要的货运枢纽城市的集中高度相关，也大大解决了当地的风光电力消纳难的问题。

　　电动重卡是天生的交能融合的基因，导致了近四年产业的迅猛发展。2023年纯电动重卡据我们统计，全年累计销量近2.8万辆，其中99%以上都在国内，渗透率已然突破7%，相较2022年不到4%，渗透率增长接近了1倍，虽然跟乘用车电动化渗透率相比还有很大的差距，但是我们同时也看到增长的空间是非常大的。

　　国电投作为国内最大的清洁能源服务商，最大的电动重卡交通能源综合服务商，是交通和能源融合的实践者，我们也是一个开路先锋，自2019年开始，首站在北京的密云金星商业化营运到现在，已经累计推广电动重卡，包括渗透到了工程机械行业超过26000辆，市占率超过50%以上，充换电站我们建设的总量加在建，目前已经600座，市占率在70%左右。平台在管车辆累计行驶的历程数超过11亿公里，油电节约的成本就我们测算节约超过7亿元，减少柴油消耗超过5亿升，碳减排超过134万吨。

　　今年2月交通运输部发布关于国家电投开展重卡换电站建设组网与运营示范等交通强国试点工作的意见，上海启源芯动力作为任务的牵头单位之一，围绕重卡换电产业高质量发展的目标，通过核心装备的研制，智慧管控平台的构建，开展了重卡换电干线组网示范和站网互动相关的示范，并总结经验数据来支撑构建完善的技术标准体系，这也是国家的部委层面对重卡的电动化、清洁化在实操层面非常重大的指引，为我们全面推进交能融合高质量发展指明了方向。通过技术创新、模式创新，以及机制相关的突破，打造了一批标杆项目，总结经验，最终能够带动产业的高质量、规模化发展，我们也是这样践行产业推动的。

　　第二部分主要内容，我来讲讲交能融合如何实现高质量发展和我们的探索。

　　其中动力电池是作为链接交通和能源非常重要的核心装备，我们把他比喻为移动的大型储能块，我们定义标准化的电池系统，通过互换性定义车端和站端的设备，最终来实现动力电池和换电站作为基础设施使用权的共享，一方面推动重卡换电领域主机厂跨不同的品牌厂商，跨不同电站的生产厂商，以及跨运营商之间能够实现互通、互换。另一方面，也推动了车储共用，车船共用不同领域的互换和共享，提升换电站和动力电池资产有效地利用。标准化的动力电池系列是2023年11月我们正式应用以来，到现在已经适配超过19家主机厂，配合了47款重卡上板工信部相关公告，完成13家工程机械主机厂适配，同时船舶和农技标准化电池系统产品有望今年推出。

　　构建交通和能源相融合的本质，实际上是一种能源、交通、信息三网的融合，支点是我们的产业数字化底座，通过数字化平台，将电动重卡、电动工程机械、电动船舶这些交通装备和共享电池及换电站网络能够进行有效的管理，并通过信息流和能源网进行有效的信息交互。通过顶层能源的调度网络，基于多源的数据融合分析，满足交通电动装备补能的同时，能更大程度支撑电网辅助服务所需求的新能源消纳。当前启源绿电交通数字产业化平台，服务的车和换电站规模目前都是行业的首位，在电池的寿命管理，车站协同管理，提升运营效率方面，被相关的权威机构评为国际领先。

　　新的技术和新产品加持能够带来我们模式上不断升级，不断打造一些新的应用场景的标杆，来提升电动重卡全场景的适用性、经济性和安全性，目前我们在上海的东海大桥打造全国首个无人驾驶的换电重卡的商业化项目，并投入了运营，目前我们也是规划在这样的场景下投建8座重卡充换电站，另外我们也是规划了8座重卡充换电站，打通云南-广西高速公路的换电走廊，目前4座站已经投入运营。年初我们在河南周口投了5座光储充换一体换电网络的集中交付，同期投入了300辆电动重卡，推动了绿电交通+公水联运新商业模式的示范。最终的目标是通过标杆项目进行规模化复制和推广，强化全国重卡充换电补能基础设施的组网，最终解决新能源商用车辆用户补能的难题。启源目前包括除港澳台以外31个省市进行充换电网络的基础设施组网，主要服务的类型是以重卡和工程机械为主，包括在河北、内蒙、山西、海南等多个省份换电站建设超过30座，局部的城市和区域已经形成了一定规模化的换电基础设施的组网。其中唐山的“三纵一横”的干线，我们今年也会持续推进，为我国的换电组网形成了样板。

　　随着电力市场机制的逐步放开，区域组网换电站聚合响应，作为优质可调负荷参与电网互动，可以说水到渠成了。我们从2022年起不断联合虚拟电厂平台和电网企业进行相关的站网互动的探索，全国已有超过150兆瓦的容量接入各地需求响应的平台管控，其中唐山11座换电站聚合连调是华北电网目前，去年唯一参与调峰的充换电场站资源。

　　重卡车电分离的模式和技术得到了政府的引导和市场认可，为工程机械、船舶和农用机械等细分领域电动化转型，在核心部件，商业模式方面打下基础，目前正在基于标准化动力电池的系统，无人驾驶的矿卡，智能微网技术来推动解决智慧零碳矿山的解决方案。

　　2023年，我们推出了两艘油电混动船舶的建造开工，未来在湘潭、衡阳、津市、常德、益阳建设共超过7座船舶的补能站，打通850公里的湘江绿色航线。畅想未来三到五年，电动车，包括工程机械、农用机械等电动化的装备，充换电场站组网逐步形成，新能源项目独立主体和用户交易逐步放开，产业数字化、大数据中心逐步成熟，AI也将成为行业发展注入无限想象的空间。以AI为技术底座的精细化管理平台，可以进一步推进“运力+电力+算力”融合的赋能，通过信息计算，实现资产、能量和物流的整体最优配置。拿动力电池资产为例，我们初步核算，一个150千瓦的模块化的数据中心和一个换电站联合建设，一年将有效消纳超过130万度电，可以有效提升一个换电站负荷7.6%，实现两块自研电池80%的SOH的梯次利用。启源首批的“换电站+算力”的示范今年也在内蒙、上海落地。

　　我们通过挖掘运力优化，充换电机制的优化和新能源电力的优化，在电池的梯次利用、基础设施共享、人工替代方面，会带来非常巨大的经济价值，估了一下，可以带来新增千亿级交能融合的增量市场。

　　以上是我今天报告所有的分享内容，感谢大家!