動(dòng)力電池能源化大勢(shì)所趨

摘要

動(dòng)力電池能源化大勢(shì)所趨。

越來(lái)越多的車企和電池企業(yè)開始意識(shí)到，汽車電動(dòng)化變革，絕不能僅僅局限于汽車產(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(shí)是，電動(dòng)汽車進(jìn)一步走向C端，必須要考慮動(dòng)力電池作為能源存儲(chǔ)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(xiàn)”。

基于上述共識(shí)，已經(jīng)有國(guó)內(nèi)外車企開啟新業(yè)態(tài)的探索。

2020成都車展上，蔚來(lái)汽車?yán)畋筇岢隽薆aaS（Battery asa Service，電池即服務(wù)）愿景。

簡(jiǎn)單理解，蔚來(lái)BaaS可以概括為“兩刀切”：第一刀是在車主購(gòu)買前，從整車中切割出電池核心部件，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車總價(jià)中剝離電池成本，緩解消費(fèi)者一次購(gòu)買成本高的痛點(diǎn)。

第二刀是在電動(dòng)車使用過(guò)程中，切割電池的使用權(quán)和所有權(quán)，讓消費(fèi)者免除對(duì)于電池貶值的擔(dān)憂，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。

兩刀切的車電分離模式，暗藏著蔚來(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(xiàn)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)汽車行業(yè)里最大的生意。

與蔚來(lái)在商業(yè)模式上探索車電分離所不同，面對(duì)電動(dòng)汽車向C端滲透時(shí)的痛點(diǎn)，全球電動(dòng)汽車領(lǐng)域先行者日產(chǎn)汽車則將目光投向了電池充電技術(shù)的升級(jí)。

早在2016年，日產(chǎn)就開始在荷蘭、丹麥、英國(guó)、德國(guó)等多個(gè)國(guó)家試水V2G（電動(dòng)車到電網(wǎng)）技術(shù)。2018年，日產(chǎn)對(duì)外發(fā)布用于建設(shè)EV生態(tài)系統(tǒng)的V2G解決方案Nissan Energy，并在去年連同遠(yuǎn)景科技集團(tuán)以及歐洲多家電網(wǎng)公司展開更多技術(shù)嘗試和商業(yè)探索。

日產(chǎn)和遠(yuǎn)景的思路是，通過(guò)V2G技術(shù)將電動(dòng)汽車與電網(wǎng)連接，不僅可以實(shí)現(xiàn)車主向電網(wǎng)出售電力能源，更為關(guān)鍵的還有，可以將電動(dòng)汽車作為分布式的能源，通過(guò)參與調(diào)頻、調(diào)峰等來(lái)平衡電網(wǎng)負(fù)荷。

無(wú)論是蔚來(lái)在國(guó)內(nèi)嘗試的車電分離，還是日產(chǎn)及遠(yuǎn)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(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車成本高、保值率低的痛點(diǎn)，同時(shí)能對(duì)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。

“新能源汽車與能源革命相結(jié)合的戰(zhàn)略意義雖然開始被認(rèn)識(shí)，但還沒(méi)有受到重視?！睔W陽(yáng)明高反復(fù)向產(chǎn)業(yè)界強(qiáng)調(diào)，新能源汽車一定要與能源革命同步推進(jìn)。

他也在多個(gè)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)，動(dòng)力電池既是電動(dòng)車革命的核心，也是能源革命的新一代存儲(chǔ)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(shì)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(rèn)識(shí)，一個(gè)趨勢(shì)越發(fā)明顯，以寧德時(shí)代、遠(yuǎn)景AESC等代表的電池企業(yè)開始“覺(jué)醒”，不再單純停留在汽車動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商的定位，而開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革命之中。

年初，寧德時(shí)代與新能源終端運(yùn)營(yíng)商百城新能源設(shè)立合資企業(yè)，業(yè)務(wù)涉及新能源科技、電池科技、新能源汽車充換電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)等。業(yè)內(nèi)猜測(cè)，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(yuǎn)景AESC在這方面的布局要更早，其母公司遠(yuǎn)景科技集團(tuán)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)、投資、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)方面積累深厚經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也在分布式能源、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)、控制技術(shù)、電力現(xiàn)貨交易平臺(tái)等領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐。

早于去年收購(gòu)日產(chǎn)AESC之時(shí)，遠(yuǎn)景就明確對(duì)外提出，要讓電動(dòng)汽車參與碎片化的可再生能源系統(tǒng)，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行業(yè)的共同發(fā)展。

為此，遠(yuǎn)景正在歐洲開辟新的業(yè)務(wù)，遠(yuǎn)景AESC中國(guó)區(qū)總裁趙衛(wèi)軍介紹，遠(yuǎn)景在巴黎成立了全球卓越中心（Center of Excellent），專門針對(duì)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)上更為開放，因此具備了將電動(dòng)汽車電池儲(chǔ)能價(jià)值在電網(wǎng)輔助服務(wù)中變現(xiàn)的場(chǎng)景。

根據(jù)歐盟發(fā)布的至2030年綜合能源系統(tǒng)研發(fā)路線圖中，也明確提出了要建立實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車智能充電及V2G的技術(shù)及系統(tǒng)靈活性，這是歐洲構(gòu)建深度電氣化、廣泛數(shù)字化、完全碳中性的循環(huán)經(jīng)濟(jì)愿景的重要組成部分。

在荷蘭和西班牙，遠(yuǎn)景跟日產(chǎn)Leaf以及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司展開合作，通過(guò)將電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、退役動(dòng)力電池、充電樁等硬件設(shè)施連接到由遠(yuǎn)景提供的EnOS智能物聯(lián)操作系統(tǒng)作為云端協(xié)同平臺(tái)（Crowd Balancing Platform），通過(guò)自研電價(jià)預(yù)測(cè)和運(yùn)籌優(yōu)化，平臺(tái)對(duì)充電樁等用能設(shè)施進(jìn)行策略優(yōu)化并實(shí)時(shí)控制，參與電網(wǎng)競(jìng)價(jià)，為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。根據(jù)運(yùn)行測(cè)算，每個(gè)Leaf用戶，每年可以獲取可觀的受益。

“電動(dòng)汽車用戶可能只用到電池20%的SOC（電池負(fù)荷狀態(tài)），離它真正的生命終結(jié)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(chǔ)能的鏈接充分發(fā)揮出來(lái)，并產(chǎn)生實(shí)際收益?！?/p>

趙衛(wèi)軍向高工鋰電表示，汽車動(dòng)力電池，如果參與到電網(wǎng)的慣量響應(yīng)和一次調(diào)頻這種付費(fèi)的輔助服務(wù)中，電池成本在現(xiàn)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(xiàn)，這個(gè)成本可以由電網(wǎng)來(lái)買單。

更為重要的還有來(lái)自電網(wǎng)側(cè)的潛在需求。一旦電動(dòng)汽車大規(guī)模啟動(dòng)，電網(wǎng)必然面臨巨大的用電負(fù)荷，如何來(lái)化解這種壓力，就必須要發(fā)揮電動(dòng)汽車的能源存儲(chǔ)價(jià)值。

遠(yuǎn)景AESC給出的數(shù)據(jù)，到2025年，發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能空間大概會(huì)有100GWh，而來(lái)自于純電動(dòng)汽車的電池至少要600GWh，動(dòng)力電池的保有量遠(yuǎn)大于發(fā)電側(cè)電池保有量，電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，極大可能需要靠電動(dòng)汽車來(lái)協(xié)調(diào)。

以目前國(guó)內(nèi)新能源汽車的保有量來(lái)測(cè)算，假設(shè)平均每輛車電池容量50千瓦時(shí)，310萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車充滿電需要1.55億千瓦時(shí)，按每輛車傳輸70%的電量給電網(wǎng)計(jì)算，則每天可貢獻(xiàn)1.085億千瓦時(shí)，每年可貢獻(xiàn)約396億千瓦時(shí)，這相當(dāng)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(yuǎn)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(tǒng)供應(yīng)商，而是還提出將來(lái)要扮演電池能源服務(wù)角色，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與可再生能源體系的動(dòng)態(tài)融合。

遠(yuǎn)景AESC的能源服務(wù)樣本

真正實(shí)現(xiàn)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)品開發(fā)（電池的智能化設(shè)計(jì)及制造）、軟件能力（底層操作系統(tǒng)構(gòu)建）、系統(tǒng)建構(gòu)（與能源系統(tǒng)的融合）等方面做全面的準(zhǔn)備。

目前來(lái)看，在加入到能源服務(wù)隊(duì)列時(shí)，遠(yuǎn)景AESC至少在三方面具備明顯優(yōu)勢(shì)。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(yàn)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(tǒng)EnOS。

遠(yuǎn)景在收購(gòu)日產(chǎn)AESC之前，已經(jīng)在風(fēng)電和儲(chǔ)能領(lǐng)域積累多年，對(duì)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(shè)計(jì)及制造上，遠(yuǎn)景AESC結(jié)合過(guò)去電池領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和洞察，建立數(shù)字化開發(fā)流程與測(cè)試驗(yàn)證體系，在電池設(shè)計(jì)的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都以設(shè)計(jì)測(cè)試原型制作仿真模型形成小閉環(huán)，進(jìn)而及早識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)計(jì)效率，縮短開發(fā)時(shí)間。

在制造方面，遠(yuǎn)景AESC對(duì)MES（制造執(zhí)行管理系統(tǒng)）在各個(gè)工序的制程控制、工藝控制、信息流的打通、數(shù)據(jù)收集的全面性等方面有比較高的要求。對(duì)于電池設(shè)備以及工藝過(guò)程都是進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到對(duì)電芯質(zhì)量、制程數(shù)據(jù)的快速雙向反饋，并對(duì)設(shè)備反饋的異常參數(shù)做出及時(shí)的預(yù)警與調(diào)整。

除了在智能電池領(lǐng)域的儲(chǔ)備，更為重要的還有，遠(yuǎn)景擁有一套智能物聯(lián)操作系統(tǒng)EnOS。

以其在歐洲落地的V2G為例，EnOS主要能力體現(xiàn)在四個(gè)方面，一是電網(wǎng)和電池充放電本身的運(yùn)行和控制策略，二是機(jī)器學(xué)習(xí)的算法及優(yōu)化，包括對(duì)于動(dòng)態(tài)電價(jià)的預(yù)測(cè)、電池SOH（電池健康狀態(tài)）、SOC的預(yù)測(cè)以及用戶的駕駛使用習(xí)慣和充電習(xí)慣等，三是物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的設(shè)備接入，四是設(shè)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(qū)動(dòng)問(wèn)題，并對(duì)各個(gè)用能設(shè)備提煉出關(guān)鍵的抽象屬性，才能真正讓服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)生價(jià)值。”

趙衛(wèi)軍向高工鋰電表示，基于電池和EnOS操作系統(tǒng)的兩者融合，遠(yuǎn)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(shù)字屬性，建立對(duì)電池全面的數(shù)字化感知。

也只有掌握電池全生命周期性能狀態(tài)的數(shù)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)汽車與光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電做結(jié)合，使得能源互聯(lián)網(wǎng)落地，真正實(shí)現(xiàn)能源動(dòng)力電動(dòng)化，能源生產(chǎn)低碳化、能源系統(tǒng)智能化。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中，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(qiáng)大的基礎(chǔ)，而電動(dòng)汽車存儲(chǔ)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(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命戰(zhàn)略》提出，2030年非化石能源發(fā)電量占到50%；今年全國(guó)兩會(huì)期間，新能源行業(yè)代表的普遍預(yù)測(cè)是：2030年，可再生能源發(fā)電占比將超過(guò)20%。

中國(guó)光伏和風(fēng)電成本己經(jīng)完全具備大規(guī)模推廣條件，但儲(chǔ)能是瓶頸，要靠電池、氫能、電動(dòng)汽車等來(lái)解決；電動(dòng)汽車與可再生能源結(jié)合成為真正的新能源汽車，還能夠支撐整個(gè)能源系統(tǒng)碳減排。

要實(shí)現(xiàn)這樣的戰(zhàn)略，動(dòng)力電池企業(yè)作為汽車動(dòng)力和能源存儲(chǔ)的雙重屬性必然要同時(shí)發(fā)揮作用?？深A(yù)見的是，不久的將來(lái)，越來(lái)越多的電池企業(yè)像遠(yuǎn)景AESC、寧德時(shí)代一樣，將從單一的動(dòng)力電池供應(yīng)商，向能源服務(wù)供應(yīng)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(guó)。