前段時間，特斯拉上海寶山區建設落成了一座上海光儲充一體化超級充電站，這也是繼西藏拉薩之后，特斯拉在國內建的第二座“光儲充”項目——顧名思義，就是光伏+儲能+充電。

不只是特斯拉，此前寶馬與國網電動汽車公司(國家電網全資子公司)簽署合作協議，計劃在寶馬450家經銷商建設充電、光伏、儲能三合一能源站。去年9月，在北京一家寶馬4S店里，投入運營了首例光儲充一體站。

雖然，現階段光伏發電難以替代“燒煤發電”，更多的還是起到示范性意義。但無論是新能源車企代表特斯拉，還是電力龍頭企業國網，都在警醒業內的玩家們，重視新能源汽車全生命周期的環保。

在新能源汽車整個生命周期中，除了鋰電池的生產和回收這些一次性污染。充電，是用戶幾乎每天都需要經歷的環節，在“煤多油少”的中國，如何讓新能源汽車充上“干凈”的電，是值得深思的問題。

國網電動相關負責人在采訪中表示：“雖然電動汽車不像汽油車在行駛時帶來尾氣排放，但是目前我國電動汽車充的電卻大多來自于煤電，它在發電環節仍然會產生溫室氣體和污染物排放。因此，只有當電動車使用綠色電力的時候，才能達到更佳的環保效果。”

一、干凈的電，從何而來

新能源汽車銷量猛增的背后，是煤炭發電的尷尬處境。

據中國汽車工業協會統計，2021年上半年，新能源汽車累計產銷雙雙超過120萬輛，分別達到121.5萬輛和120.6萬輛，這一數字已經超過了2018年全年的總量。公安部最新統計數據顯示，截至2021年6月底，全國新能源(4.000, 0.00, 0.00%)汽車保有量達603萬輛，占汽車總量的2.1%。

雖然，我國火電比例在持續下滑，但它仍是最主要的發電類型。

據國家統計局數據顯示，以燃煤發電為主的火力發電量，占全國發電量比例為71.19%。其次，是水力發電，占比達到16.37%，然后是風力發電、核能。最后，才是太陽能(6.380, 0.00, 0.00%)發電，比重僅為1.92%。

綠電，是綠色電力的簡稱，通常指利用風機、太陽能光伏等特定的發電設備，將風能、太陽能等可再生的能源轉化成電能。

這些電能才算得上真正的新能源，但它們都存在著靠天吃飯的特性。在我國，由于大量的綠色新能源電力集中在用電需求較低的西北地區，離東部電力負荷中心距離較遠，長期以來存在消納難題。

比如在清潔能源產業的推動上，青海省就走在了前列。今年7月22日在青海湖周邊(西寧)舉辦的環青海湖(國際)純電動汽車挑戰賽，到今年已經是第八屆了。在其他地方，你可能就很難看到如此“環保”的比賽了。

本質上，還是因為青海是個能源大省——清潔能源發電裝機達到2801萬千瓦，相當于1.25個三峽電站，其中以風電、光電為主的新能源裝機占全網裝機的50.4%，是全國新能源裝機占比最高的省份。

雖然，我國的高特壓技術，具有輸送距離遠、容量大、損耗低和效率高等優勢。比如，在特高壓等新技術的加持，甘肅的光伏“棄光率”(發電浪費量)從2015年的40%降到了如今不到10%。所以，把西部的“綠電”運輸到東部沿海城市、北上廣等一線城市并不難。

根據此前計劃，國家電網計劃在“十四五”期間，新增的跨區輸電通道將以輸送清潔能源為主，新增輸電能力5600萬千瓦。而早在2019年，國家電網就開始推動“綠電入京”，北京地區的電動汽車首次用上來自西北地區的約7000萬千瓦時綠電，滿足了約200萬輛次充電電量。

所以，清潔能源電的輸送不難，難在消納能力。

一位從事能源大數據中心項目的人士告訴虎嗅：“光伏發電，風力發電，潮汐發電等有利用價值的清潔能源，都存在隨機性、波動性，以及分布式的特點。而且光伏電站的規模可能都不大，和傳統的水電廠、火電廠的發電量比起來，小巫見大巫了。”

盛世景資本智造中國投資總監吳川也表達了類似的看法：“譬如，東部地區的用電晚高峰，恰逢區域光伏退出生產時間，這就必然需要大量的西部電力調入，甚至作為主力電源調入。”

青海格爾木市太陽能光伏產業園區，圖為面積二十多平方公里的太陽能板

“當前，電網消納新能源的能力仍然有限，普遍采用電源調電源的方式，即依靠火電維持電網穩定，進而實現不穩定電源的入網。未來，電網需要成為‘多種儲能方式+靈活、智慧調度能力’構成的新型電網，才能更好消納清潔能源，這也是保障電網安全的科學之路。”吳川表示。

總的來說，清潔能源電力的使用，目前最大的困境不是生產、也不是運輸，而是儲能。

二、特斯拉又帶動一個新版塊

在國內，常見的儲能方式有幾種：機械類儲能、電磁儲能、熱儲能、化學類儲能、電化學類儲能。

最成熟、規模最大的是抽水蓄能：在電力系統高峰負荷時，將上池水回流到下水池推動水輪發電機發電;在低谷負荷時，將下池的水抽回上池蓄積起來進行儲能。

規模排在第二的是電化學儲能，其中以鋰離子電池儲能為主。相比抽水儲能，電化學儲能由于其受地理因素影響小，應用的場景較靈活，隨著成本的持續下降和商業化的逐步成熟，或將成為儲能新增裝機的主流。

電化學儲能中，運用的正是新能源汽車上的鋰電池。

比如，特斯拉的儲能墻Powerwall，最早就開始用NCA18650電池，是特斯拉車上用的同款的鋰電池。只不過，一臺特斯拉Powerwall的能量密度遠小于一臺車的動力電池，只有13.5度電，但可以支持最多10個儲能墻組合起來。你可以簡單地理解為，一塊專門用于儲能的電池。

而特斯拉的光儲充一體化超級充電站，簡單來說就是通過頂棚的太陽能板，將陽光轉化為電能。再通過Powerwall儲能設備儲存能量，使用儲存能量給車輛充電。在負載和光儲配置平衡時，可實現能源自給自足。

實際上，儲能的分布位置通常也有幾種：發電側儲能、電網儲能、供電端儲能。以往的清潔能源要么在發電側儲能，要么是電網儲能。而特斯拉推崇的光儲充一體化，其實就是在供電端直接發電并且儲能，在有限的土地資源里提高能源轉換效率。

一位從事能源大數據中心項目的人士向虎嗅表示，特斯拉Powerwall的使用場景是很有想象力的，因為特斯拉的核心競爭力是電池管理BMS，可以充分發揮其價值。在他看來，“光伏發電+儲能+充電是可以形成一個完美的業務閉環。”

“相較傳統的直流充電站，儲能充電技術對廠商的方案研發能力與落地運營能力都提出了更高的要求，需要車企提前進行相應的技術積累。”小鵬汽車相關負責人表示。

在當前，鋰離子電池儲能發展最大的阻礙是電池安全問題。

今年初引發轟動的“4·16事件”——北京豐臺儲能電站起火爆炸，涉事電站為北京國軒福威斯光儲充技術有限公司運營的25MWh直流光儲充一體化電站中的儲能電站部分，使用的是磷酸鐵鋰電池。

儲能領跑者聯盟理事長杜笑天認為，事故儲能電站大概率使用了退役的磷酸鐵鋰梯次利用電池，可能存在一致性差、安全性低等問題。

不過，寧德時代(556.800, 0.00, 0.00%)試圖解決這些問題。

7月29日，寧德時代發布新一代鈉離子電池。鈉離子電池和鋰離子電池的工作原理相似，不過由于能量密度低、初期成本高等問題，使得它在“續航軍備競賽”的階段被業界所忽視。但具有性能安全、溫度范圍適應性寬等特性的鈉離子電池，在儲能領域有著更多“施展拳腳”的機會。

在鈉離子電池發布會上，寧德時代董事長曾毓群還表示，其公司三大核心業務之一就是，以可再生能源發電和儲能替代固定式化石能源。所以，寧德時代在發電端、電網端和用戶端都做了很多努力，電化學儲能方面進行了重點布局。

從政策角度來看，鈉離子在內的新型儲能技術即將走向臺前。

7月15日，國家發展改革委、國家能源局正式發布關于加快推動新型儲能發展的指導意見。其中，提到堅持儲能技術多元化，推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術成本持續下降和商業化規模應用，以及鈉離子電池等技術開展規模化試驗示范。

根據上述文件顯示，“新型儲能具有可以突破傳統電力供需時空限制、精準控制和快速響應的特點，是應對新能源間歇性、波動性的關鍵技術之一，且具有選址布局靈活等多方面優勢，因此加快新型儲能規模化發展勢在必行。”

國網杭州市蕭山區供電公司工作人員在查看移動儲能艙

“碳中和成為了中國工業領域一大熱門話題，光儲充相關技術將有望成為新能源汽車車企推動碳減排，實現碳中和的關鍵技術之一。”小鵬汽車相關負責人告訴虎嗅。而根據光大證券(15.570, 0.00, 0.00%)的預測，2025年我國儲能投資市場空間約0.45萬億元，2030年約1.3萬億元，2060年或達5萬億元。

三、每一臺電動汽車，都是儲能單元

“充儲一體化是大勢所趨，要大力開展電動汽車與能源互聯網的互動技術研究及商業模式創新。因為電動汽車規模化發展，在帶來巨大機遇的同時，也帶來了巨大挑戰。”國網電動相關負責人表示。

這里打個比方，充電站好比一個個的小銀行，銀行都有自己的小金庫。如果突然大量人來取錢，銀行肯定會出現擠兌。那么類似，充電樁與儲能設施相結合，則能應對大功率充電并減少對電網的沖擊。

“公共快充站的布局與當地的電網容量有一定的關聯，儲能充電方案的出現，可以讓充電網絡運營商將更多的快充站布局在電網容量有限的區域，如高速公路服務區、旅游景點，老城區住宅。”小鵬汽車相關負責人告訴虎嗅。

國網電動與寶馬首座充光儲一體能源示范站

根據國網電動方面的預計，到2040年我國將達到3億輛電動汽車，銷量占比50%到60%，年用電量將增加2.68萬億千瓦時，占全社會用電量占比17%;日充電功率可達5.87億千瓦，占2040年新能源裝機量18.81億千瓦的31%。要知道，2020年我國整體發電量累計也才7.42萬億千瓦時。

面對激增的電動汽車，單純的增長電網容量，而忽視車輛電池與電網的互動，顯然是不健康的發展。因為電動汽車的充電接入是分散的、隨機的。所以，電動汽車的充電特性會進一步加劇區域電網峰谷差，電網調節難度加大，單純增容升級線路，會使全社會電力投資翻倍，增加終端用戶的用電成本。

目前有兩種方式，讓電動汽車參與到與電網的良性互動當中：一個是有序充電、 一個是V2G。

有序充電，簡單的說就是“定時充電”，主要作用就是“削峰填谷”。

很多人可能對峰谷電價沒什么概念。舉個例子，像北京朝陽公園國家電網充電樁，早上7點前的電價為0.3342元/度(不含服務費)，而早上10點至下午3點的電價為0.944元/度，兩者相差約0.61元/度。以蔚來汽車最新的100度電池包為例，在谷時電價充電和峰時電價充電，最大差額能達到61元。

比如在北京環球度假區，國家電網在這建了一座國內規模最大的集中式智慧有序充電站。這種有序充電樁，可利用智慧車聯網平臺設定功率輸出控制策略，通過功率控制引導車主錯峰充電，在滿足車主充電需求前提下，為車主選擇電價更加優惠的時段進行充電，降低充電成本。

另外一點，就是以往的居民社區充電存在的私接亂建、不具備通信功能、同區不同平臺、普遍采用無序充電模式等問題。有序充電樁本質上還是，讓其接入智能充電工業互聯網平臺，便于進行數字化管控，俗稱“更智能”。

目前，國家電網公司已在國內18個省份建設了5.2萬個有序充電樁，覆蓋4789個居民社區，服務車主5.47萬名，轉移高峰電量432萬千瓦時。通過智能充電，可將80%以上的充電負荷轉移到電網低谷時段，并100%滿足用戶充電需求，實現社會整體充電成本最低。

而有序充電，也是實現V2G的基礎。

V2G，其實是車輛到電網，Vehicle-to-grid的英文縮寫。每輛電動車都相當于一個儲能單元，停用時可以連接電網，將車載電池的電能銷售給電網系統，由此獲得收益。如果車載電池需要充電，電流則由電網流向車輛。

據了解，國家電網公司已在全國14個省市開展車網互動智能充放電試點項目建設近40個，布局V2G充放電終端近400個。目前，北京試點車主可通過V2G獲得的年收益超過4000元，完全可以抵消充電費用，實現終身免費充電。

此外，3億輛電動汽車的動力電池電量可達到200多億度，可為電網提供120億度儲能，400GW的調節能力，用于調峰、調頻、需求響應、綠電交易、緊急備用等，助推電網清潔化運行。

寫在最后

比亞迪(257.200, 0.00, 0.00%)董事長王傳福非常強調閉環管理，比亞迪整個戰略是堅持閉環管理：太陽能+儲能+電動汽車全產業鏈全市場產品，實現了從能源的獲取到存儲到應用，擺脫對化石能源的依賴。不僅有利于解決空氣污染，還有助于解決國家的能源危機。

當然，可能不是所有人能理解車企為何要做這些能源技術儲備，看起來更像是包裝、炒作。王傳福則說道：“我們做這些就是為了責任，為了爭一口氣，你說我們現在為了錢嗎?我們又能用多少錢?就是希望能夠把產業做大，為中國人爭一個面子，爭一口氣。”