來(lái)越多的車(chē)企和電池企業(yè)開(kāi)始意識到,汽車(chē)電動(dòng)化變革,絕不能僅僅局限于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)本身,同時(shí)要考慮與能源體系的協(xié)同和融合。只有充分釋放電動(dòng)汽車(chē)的智能終端屬性和能源價(jià)值屬性,才能真正撬動(dòng)起未來(lái)產(chǎn)業(yè)巨變。
要打通這一步,秘鑰在動(dòng)力電池。
產(chǎn)業(yè)界正在形成的一個(gè)共識是,電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)一步走向C端,必須要考慮動(dòng)力電池作為能源存儲的價(jià)值,并通過(guò)商業(yè)模式創(chuàng )新和技術(shù)賦能讓其充分“變現”。
基于上述共識,已經(jīng)有國內外車(chē)企開(kāi)啟新業(yè)態(tài)的探索。
8月20日,蔚來(lái)汽車(chē)提出了BaaS(Battery as a Service,即電池租用服務(wù))業(yè)務(wù)。
簡(jiǎn)單理解,蔚來(lái)BaaS可以概括為“兩刀切”:第一刀是在車(chē)主購買(mǎi)前,從整車(chē)中切割出電池核心部件,實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)總價(jià)中剝離電池成本,緩解消費者一次購買(mǎi)成本高的痛點(diǎn)。
第二刀是在電動(dòng)車(chē)使用過(guò)程中,切割電池的使用權和所有權,讓消費者免除對于電池貶值的擔憂(yōu),并通過(guò)電池資產(chǎn)管理的角色充分利用電池潛在價(jià)值。
兩刀切的車(chē)電分離模式,暗藏著(zhù)蔚來(lái)的野心:要參與到電池資產(chǎn)的深度管理,將能源服務(wù)納入現有業(yè)務(wù)中形成生態(tài)閉環(huán),李斌就坦言,電池資產(chǎn)管理是電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)里最大的生意。
與蔚來(lái)在商業(yè)模式上探索車(chē)電分離所不同,面對電動(dòng)汽車(chē)向C端滲透時(shí)的痛點(diǎn),全球電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域先行者日產(chǎn)汽車(chē)則將目光投向了電池充電技術(shù)的升級。
早在2016年,日產(chǎn)就開(kāi)始在荷蘭、丹麥、英國、德國等多個(gè)國家試水V2G(電動(dòng)車(chē)到電網(wǎng))技術(shù)。2018年,日產(chǎn)對外發(fā)布用于建設EV生態(tài)系統的V2G解決方案Nissan Energy,并在去年連同遠景科技集團以及歐洲多家電網(wǎng)公司展開(kāi)更多技術(shù)嘗試和商業(yè)探索。
日產(chǎn)和遠景的思路是,通過(guò)V2G技術(shù)將電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)連接,不僅可以實(shí)現車(chē)主向電網(wǎng)出售電力能源,更為關(guān)鍵的還有,可以將電動(dòng)汽車(chē)作為分布式的能源,通過(guò)參與調頻、調峰等來(lái)平衡電網(wǎng)負荷。
無(wú)論是蔚來(lái)在國內嘗試的車(chē)電分離,還是日產(chǎn)及遠景在歐洲已經(jīng)落地的V2G,其實(shí)殊途同歸,最終的落腳點(diǎn)都是,通過(guò)充分發(fā)揮電池全生命周期的潛能,解決消費者對于電動(dòng)汽車(chē)成本高、保值率低的痛點(diǎn),同時(shí)能對于電網(wǎng)形成協(xié)同發(fā)展。
這樣的探索與中科院院士歐陽(yáng)明高此前在多個(gè)場(chǎng)合的呼吁不謀而合。
“新能源汽車(chē)與能源革命相結合的戰略意義雖然開(kāi)始被認識,但還沒(méi)有受到重視。”歐陽(yáng)明高反復向產(chǎn)業(yè)界強調,新能源汽車(chē)一定要與能源革命同步推進(jìn)。
他也在多個(gè)場(chǎng)合強調,動(dòng)力電池既是電動(dòng)車(chē)革命的核心,也是能源革命的新一代存儲載體,會(huì )通過(guò)智能化的電網(wǎng)彼此相連,重要性自然不言而喻。換言之,“動(dòng)力電池能源化”是大勢所趨。
動(dòng)力電池企業(yè)角色演變
動(dòng)力電池多元價(jià)值屬性正在被更加充分認識,一個(gè)趨勢越發(fā)明顯,以寧德時(shí)代、遠景AESC等代表的電池企業(yè)開(kāi)始“覺(jué)醒”,不再單純停留在汽車(chē)動(dòng)力系統供應商的定位,而開(kāi)始逐步嘗試扮演能源服務(wù)商的新角色,更深維度參與到汽車(chē)革命之中。
年初,寧德時(shí)代與新能源終端運營(yíng)商百城新能源設立合資企業(yè),業(yè)務(wù)涉及新能源科技、電池科技、新能源汽車(chē)充換電設施建設運營(yíng)等。業(yè)內猜測,其目的就在于前瞻布局電池及充電服務(wù)后市場(chǎng)。
另一家動(dòng)力電池企業(yè)遠景AESC在這方面的布局要更早,其母公司遠景科技集團從風(fēng)力發(fā)電起家,在風(fēng)電裝備制造行業(yè)以及可再生能源項目的設計、投資、建設及運營(yíng)方面積累深厚經(jīng)驗與優(yōu)勢,同時(shí)也在分布式能源、智能電網(wǎng)、儲能技術(shù)、控制技術(shù)、電力現貨交易平臺等領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐。
早于去年收購日產(chǎn)AESC之時(shí),遠景就明確對外提出,要讓電動(dòng)汽車(chē)參與碎片化的可再生能源系統,提供智能動(dòng)態(tài)平衡,以此推動(dòng)清潔能源與新能源汽車(chē)行業(yè)的共同發(fā)展。
為此,遠景正在歐洲開(kāi)辟新的業(yè)務(wù),遠景AESC中國區總裁趙衛軍介紹,遠景在巴黎成立了全球卓越中心(Center of Excellent),專(zhuān)門(mén)針對智能電網(wǎng)、充電、V2G等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研究與商業(yè)價(jià)值探索。
之所以將新業(yè)務(wù)落地到歐洲,最主要的考量在于,歐洲的電網(wǎng)市場(chǎng)化程度足夠高,尤其是在輔助服務(wù)市場(chǎng)上更為開(kāi)放,因此具備了將電動(dòng)汽車(chē)電池儲能價(jià)值在電網(wǎng)輔助服務(wù)中變現的場(chǎng)景。
根據歐盟發(fā)布的至2030年綜合能源系統研發(fā)路線(xiàn)圖中,也明確提出了要建立實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)智能充電及V2G的技術(shù)及系統靈活性,這是歐洲構建深度電氣化、廣泛數字化、完全碳中性的循環(huán)經(jīng)濟愿景的重要組成部分。
在荷蘭和西班牙,遠景跟日產(chǎn)Leaf以及當地電網(wǎng)公司展開(kāi)合作,通過(guò)將電動(dòng)汽車(chē)、儲能、退役動(dòng)力電池、充電樁等硬件設施連接到由遠景提供的EnOS™智能物聯(lián)操作系統作為云端協(xié)同平臺(Crowd Balancing Platform),通過(guò)自研電價(jià)預測和運籌優(yōu)化,平臺對充電樁等用能設施進(jìn)行策略?xún)?yōu)化并實(shí)時(shí)控制,參與電網(wǎng)競價(jià),為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。根據運行測算,每個(gè)Leaf用戶(hù),每年可以獲取可觀(guān)的受益。
“電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)可能只用到電池20%的SOC(電池負荷狀態(tài)),離它真正的生命終結還有將近80%的價(jià)值被鎖定,沒(méi)有被釋放出來(lái)。這 80%的價(jià)值可以通過(guò)與電網(wǎng)及儲能的鏈接充分發(fā)揮出來(lái),并產(chǎn)生實(shí)際收益。”
趙衛軍向高工鋰電表示,汽車(chē)動(dòng)力電池,如果參與到電網(wǎng)的慣量響應和一次調頻這種付費的輔助服務(wù)中,電池成本在現有工藝不變、制造不變的情況下能夠降低三分之一,這三分之一主要不是它的成本降低,而是得益于全生命周期的價(jià)值實(shí)現,這個(gè)成本可以由電網(wǎng)來(lái)買(mǎi)單。
更為重要的還有來(lái)自電網(wǎng)側的潛在需求。一旦電動(dòng)汽車(chē)大規模啟動(dòng),電網(wǎng)必然面臨巨大的用電負荷,如何來(lái)化解這種壓力,就必須要發(fā)揮電動(dòng)汽車(chē)的能源存儲價(jià)值。
遠景AESC給出的數據,到2025年,發(fā)電側儲能空間大概會(huì )有100GWh,而來(lái)自于純電動(dòng)汽車(chē)的電池至少要600GWh,動(dòng)力電池的保有量遠大于發(fā)電側電池保有量,電力系統的動(dòng)態(tài)平衡,極大可能需要靠電動(dòng)汽車(chē)來(lái)協(xié)調。
以目前國內新能源汽車(chē)的保有量來(lái)測算,假設平均每輛車(chē)電池容量50千瓦時(shí),310萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電需要1.55億千瓦時(shí),按每輛車(chē)傳輸70%的電量給電網(wǎng)計算,則每天可貢獻1.085億千瓦時(shí),每年可貢獻約396億千瓦時(shí),這相當于可供北京、上海、廣州三地1個(gè)月的城市用電總量。
所以遠景AESC在切入動(dòng)力電池領(lǐng)域時(shí),并沒(méi)有單純地定位為電池系統供應商,而是還提出將來(lái)要扮演電池能源服務(wù)角色,實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)與可再生能源體系的動(dòng)態(tài)融合。
遠景AESC的能源服務(wù)樣本
真正實(shí)現能源服務(wù)的角色扮演,并非一蹴而就,需要電池企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(電池的智能化設計及制造)、軟件能力(底層操作系統構建)、系統建構(與能源系統的融合)等方面做全面的準備。
目前來(lái)看,在加入到能源服務(wù)隊列時(shí),遠景AESC至少在三方面具備明顯優(yōu)勢。一是其本身的能源企業(yè)基因,二是其在電池領(lǐng)域的經(jīng)驗積累和智能化創(chuàng )新,三則是基于其推出的智能物聯(lián)操作系統EnOS™。
遠景在收購日產(chǎn)AESC之前,已經(jīng)在風(fēng)電和儲能領(lǐng)域積累多年,對比其他動(dòng)力電池企業(yè),本身具備能源企業(yè)的基因。
在電池的智能化設計及制造上,遠景AESC結合過(guò)去電池領(lǐng)域的經(jīng)驗和洞察,建立數字化開(kāi)發(fā)流程與測試驗證體系,在電池設計的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節都以設計測試原型制作仿真模型形成小閉環(huán),進(jìn)而及早識別風(fēng)險,提高設計效率,縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
在制造方面,遠景AESC對MES(制造執行管理系統)在各個(gè)工序的制程控制、工藝控制、信息流的打通、數據收集的全面性等方面有比較高的要求。對于電池設備以及工藝過(guò)程都是進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,達到對電芯質(zhì)量、制程數據的快速雙向反饋,并對設備反饋的異常參數做出及時(shí)的預警與調整。
除了在智能電池領(lǐng)域的儲備,更為重要的還有,遠景擁有一套智能物聯(lián)操作系統EnOS™。
以其在歐洲落地的V2G為例,EnOS™主要能力體現在四個(gè)方面,一是電網(wǎng)和電池充放電本身的運行和控制策略,二是機器學(xué)習的算法及優(yōu)化,包括對于動(dòng)態(tài)電價(jià)的預測、電池SOH(電池健康狀態(tài))、SOC的預測以及用戶(hù)的駕駛使用習慣和充電習慣等,三是物聯(lián)網(wǎng)平臺的設備接入,四是設備接入后的部署和算法優(yōu)化。
“未來(lái)能源物聯(lián)網(wǎng)最大的難點(diǎn)就是接入問(wèn)題。只有解決好接入的驅動(dòng)問(wèn)題,并對各個(gè)用能設備提煉出關(guān)鍵的抽象屬性,才能真正讓服務(wù)應用產(chǎn)生價(jià)值。”
趙衛軍向高工鋰電表示,基于電池和EnOS™操作系統的兩者融合,遠景正在不斷抽象提煉電池在研發(fā)、制造、使用過(guò)程中所產(chǎn)生的數字屬性,建立對電池全面的數字化感知。
也只有掌握電池全生命周期性能狀態(tài)的數字化感知,才能真正讓電池融入到未來(lái)的能源體系,讓電動(dòng)汽車(chē)與光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電做結合,使得能源互聯(lián)網(wǎng)落地,真正實(shí)現能源動(dòng)力電動(dòng)化,能源生產(chǎn)低碳化、能源系統智能化。
經(jīng)濟學(xué)家里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書(shū)中,描繪了一幅新工業(yè)革命的圖景:互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與可再生能源的融合,將為第三次工業(yè)革命創(chuàng )造強大的基礎,而電動(dòng)汽車(chē)存儲和消納間歇式能源、通過(guò)智能電網(wǎng)分享和交易電力,將成為第三次工業(yè)革命的一大支柱。
這樣的圖景并非空中樓閣,按照國家發(fā)改委發(fā)布的《能源生產(chǎn)與消費革命戰略》提出,2030年非化石能源發(fā)電量占到50%;今年全國兩會(huì )期間,新能源行業(yè)代表的普遍預測是:2030年,可再生能源發(fā)電占比將超過(guò)20%。
中國光伏和風(fēng)電成本己經(jīng)完全具備大規模推廣條件,但儲能是瓶頸,要靠電池、氫能、電動(dòng)汽車(chē)等來(lái)解決;電動(dòng)汽車(chē)與可再生能源結合成為真正的新能源汽車(chē),還能夠支撐整個(gè)能源系統碳減排。
要實(shí)現這樣的戰略,動(dòng)力電池企業(yè)作為汽車(chē)動(dòng)力和能源存儲的雙重屬性必然要同時(shí)發(fā)揮作用??深A見(jiàn)的是,不久的將來(lái),越來(lái)越多的電池企業(yè)像遠景AESC、寧德時(shí)代一樣,將從單一的動(dòng)力電池供應商,向能源服務(wù)供應商跨越。
而里夫金所描述的新工業(yè)革命圖景,也將在不久的將來(lái)落地中國。