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电动汽车有一种不可多得的特殊使命

时间:2020-07-13 来源:炳华话电气 浏览:

看到本文标题可能你会感兴趣,也可能迷惑不解。电动汽车有一种不可多得的特殊使命——什么使命?是否故弄玄虚?!且听在下一一道来。

电动汽车是交通工具,与其他类型汽车相似。但是它又是一种储能装置,一种可移动、分散式、末端的储能系统。想不到吧!

1 电动汽车的动力电池

IEC 60364-7-722:2018定义了电动汽车(简称EV),如下图所示。

也就是,电动汽车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。其核心是“三电”,即电池、电机、电控。动力电池主要有以下几种类型,详见表1,而电动汽车常用三元锂电池和磷酸铁锂电池,其中三元锂电池占据主要份额,遥遥领先。

表1 动力电池及电压

电池种类

铅酸电池

镍氢电池

三元锂电池

磷酸铁锂电池

单体标称电压(V)

2

1.2

3.6~3.7

3.2

开路电压(V)

2.1~2.2

1.4

4.1~4.2

3.3

放电截至电压(V)

1.7

1.0

2.6~2.7

2.0

充电限制电压(V)

2.3

1.53

4.2~4.3

3.6

表2 动力电池的串联数量及电压

序号

标称电压

铅酸

镍氢

三元锂

磷酸铁锂

主要车型

(V)

串联数

串联数

串联数

串联数

 

1

144

72

120

40

45

重度混合动力车/纯电动微型车

2

288

144

240

80

90

混合动力乘用车/纯电动乘用车

3

320

160

   

100

4

345.6

   

96

108

5

400

240

   

120

纯电动商用车

6

576

288

480

160

180

2 电动汽车作为储能系统的意义

目前,常见的电动汽车动力电池容量如表3所示。截止到今年上半年,我国电动汽车保有量不足汽车总量的1.4%,见表4。

表3 电动汽车主要技术参数

表4 电动汽车保有量(万辆)

年份

2019.6.30

2018.12.31

纯电动汽车

281

211

其他新能源汽车

63

50

总计

344

261

占汽车总量

1.37%

1.09%

平均电动汽车动力电池按40kWh计,按现有电动汽车保有量计算,动力电池总容量高达13760万kWh,充分利用这些电池作为储能系统意义很大,可以起到智能柔性系统的作用,实现双向可控。

根据用车习惯调查,车主晚上在家停车超过8小时占大多数,占8成3。详见:

  • 小调查:用车习惯调查

  • 调查分析——调查背后的真相

因此,对电动汽车车主来说,晚上回家用交流充电桩充电可谓一举多得:

  • 便宜——利用夜间低谷电价充电,经济性占绝对优势;

  • 延长电池寿命——小电流慢充可避免或减少对电池的损伤,安全可靠,同时可延长电池寿命;

  • 削峰填谷——有助于电力系统的削峰填谷作用,平衡发电与用电。

3 场景举例

【例】应用场景(仅为示意)

  • 某电动汽车电池容量50kWh,晚上回家利用低谷电价充电,采用标准的7kW单相交流充电桩,晚上10:00~次日凌晨5:00即可充满电。假设低谷电价0.3元/kWh,充满电需0.3*50=15元。

  • 白天上班,将充满电的电动汽车进行卖电(放电),假设卖电30kWh,余下电量能保证回家、办事即可,按1元/kWh计,可售电30元。车主一天可获利15元,一年按200天计(考虑节假日、外出办事等),一年获利15*200=3000元。

  • 而办公楼由于电动汽车储能系统的存在,变压器安装容量将大大减少,相应的供配电系统也节省投资,变压器减少的容量与储能系统的容量有关。

4、多级储能系统

因此,电动汽车作为末端的储能系统,具有量大面广、可移动、分散布置、灵活多变的特点;

换电站可以作为区域级的储能站,根据城市规划设置相应的站点,既满足电动汽车换电需求,又具有区域级的储能站作用。以北京市为例,目前全市有100多座换电站,随着电动汽车不断普及,换电站站点将加密,服务半径将进一步缩小;

电力部门设置了不少储能站,作为电网级的储能系统;

发电企业也设置一些储能站,作为发电级储能系统;

图1 基于电动汽车及电池更换站的多级储能系统示意图

这样就形成基于电动汽车的多级储能系统,如图1所示:

  • 发电级储能

  • 电网级储能

  • 区域级储能——换电站

  • 末端用户储能——电动汽车

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