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访天津大学杨全红教授:从电池突破到绿色未来:破解产业可持续密码

转载自《能源评论》杂志 

文/该刊记者 郝怡柯


智能网联新能源汽车产业的迅猛发展对动力电池的技术革新提出了更高的要求。什么样的动力电池能助力新能源汽车在车网互动中发挥“移动储能”作用?怎样借助动力电池全生命周期闭环管理推动产业可持续发展?


“智能网联新能源汽车”连续两年被写进《政府工作报告》。据国家智能网联汽车创新中心预测,到2030年,我国“车路云一体化”智能网联汽车产业的总产值增量预计达到25825亿元,年均复合增长率高达28.8%。

智能网联新能源汽车产业的迅猛发展对动力电池的技术革新提出了更高的要求。动力电池技术升级如何驱动产业绿色可持续发展?近期,本刊记者围绕这一主题采访了全国政协委员、天津大学教授杨全红。

车网级电池支撑新能源汽车参与调峰

《能源评论》:对于2025年《政府工作报告》再次提及的“智能网联新能源汽车”,您的理解是什么?今年两会您重点关注的话题是什么?

杨全红:我所理解的“智能网联新能源汽车”的关键词之一是万物互联。新能源汽车与智能电网的车网融合、双向互动,是万物互联的重要一环,也是提升新能源汽车使用效率、实现“双碳”目标的重要途径。

近几年两会,我都很关注“智能网联”和“车网融合”技术,尤其是车网级动力电池的研发。今年我还特别关心的是“车电分离”,以及像钠离子电池这类未来电池产业高质量发展的问题,希望通过提出建议,助力新能源汽车和新能源电池产业高质量可持续发展。

《能源评论》:车网融合互动将成为大规模高比例新能源消纳、调峰的重要手段,未来新能源汽车参与电力系统调峰面临哪些挑战?如何解决?

杨全红:2023年12月,国家发展改革委等部门发布了《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》,明确指出新能源汽车通过充换电设施与供电网络相连,构建新能源汽车与供电网络的信息流、能量流双向互动体系,可有效发挥动力电池作为可控负荷或移动储能的灵活性调节能力,为新型电力系统高效经济运行提供重要支撑。

未来新能源汽车参与电力系统调峰面临以下挑战:参与车网融合的动力电池性能仍需大幅提升;支撑车网融合的人才储备缺口大;参与者接受度不高,参与积极性有待提升。

为应对这些挑战,我建议:一是重点发展车网级动力电池和人工智能驱动的车网融合技术,重点发展高比能、长寿命、高安全、可快充、环境适应性强的电池;二是加强学科建设和人才培养,建设“车网融合”学科体系;三是持续调动用户参与车网融合和电网调节的积极性,优先在市场渗透率高的地区建立示范区;四是加强高精尖技术型企业培育,带动车网融合产业快速发展。

《能源评论》:车网互动的发展对动力电池的技术升级提出了更高的要求。您认为动力电池须具备什么特性,才能支撑车网互动下新能源汽车作为电力海绵“移动储能”的功能?

杨全红:一定程度上讲,能支撑新能源汽车参与电网调节的车网级动力电池,兼具储能电池和动力电池的特点。建议加快推进兼具车网特性的高安全低成本电池体系的研发和产业化,以400瓦时/千克的单位质量能量密度和循环寿命5000次为牵引目标,重点发展高比能、长寿命、高安全、可快充、环境适应性强的固态电池和其他未来电池。

车网级电池技术迭代驱动充换电设施优化

《能源评论》:您认为充换电基础设施如何优化,才能更好地适应未来车网互动新场景?

杨全红:随着国内新能源汽车保有量的增加,对充换电设施的性能要求越来越高。未来,随着车网级动力电池技术的不断升级与突破,充换电基础设施建设也要能够与之配套。因此,在政策层面,建议相关部门研究出台车网融合充换电设施标准,规范充换电设施建设;在技术层面,建议在推动快充充电桩技术创新的同时,在使用安全性方面加强研究布局、实现技术突破。

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>> 江西萍乡的光储充一体化电站。

《能源评论》:在车网互动的场景下,您认为电网企业作为参与者,可以从哪些方面做好支撑?

杨全红:车网互动场景下,新能源汽车作为“移动充电宝”,在用电低谷期充电,高峰期向电网放电,平衡电网负荷。在此过程中,动力电池组可看作参与电力系统调峰的“虚拟电厂”。除持续优化与加强充换电基础设施建设外,电网企业应加快推动虚拟电厂、智能微电网等技术的研发,推动支持车网级动力电池、电极、电控以及系统集成等方面的软件、硬件等公共平台、共用技术的快速突破。

闭环管理动力电池,推动产业绿色转型

《能源评论》:在“车电分离”模式下,如何通过动力电池全生命周期的闭环管理,推动新能源汽车和新能源电池产业的可持续发展?

杨全红:新能源汽车的“车电分离”,可分两种情况:在换电车型中,电池和车体自然实现物理和价值的分离;而非换电车型由于电池不能单独销售和独立开票,目前无法实现价值上的分离。因此,我建议推出的“车电分离”模式,主要指“非换电车型”车体和电池的价值分离,也就是仅分离电池的所有权和使用权。

在这种“车电分离”的模式下,新能源车主购车时的一次性消费大幅降低,车主也不再受电池维修和保养等困扰。电池资产管理公司对电池的使用、梯次利用和回收等全生命周期进行有序的闭环管理,实现了电池的最优化运行,避免了退役废旧电池流向不可控,推动新能源汽车和新能源电池产业向着更可持续的方向发展。

《能源评论》:“车电分离”催生出新的商业模式——“电池银行”,您认为电网企业可为其提供什么支撑?这种模式对电网降碳减排有何借鉴意义?

杨全红:“电池银行”是电池资产管理公司的通俗叫法。在“车电分离”的模式中,电池资产管理公司负责全生命周期管理电池租赁、运营数据、安全和保险售后。

电网企业可为“电池银行”提供基础设施支撑,也可参与电池的专业化管理与运营。另外,在智能电网中实现“网电分离”,构建协同降碳机制,利用双循环实现储能电池的优化管理和智能调度,有利于提升电池使用效率,实现电网的降碳减排。

END



2025年04月27日