微信客服
微信公众号
可以想象这样一幕：当你走出办公大楼时，门口的智能刷脸调度系统已经从你的语音、脸部表情或者脑电波知道你想要坐什么车，要去哪。无人驾驶车会以你想的时间与路线送你到目的地，您下车后会通过刷脸支付或刷脸记录下整个行程。当你办完你的工作后，车子已在相应的地方等你，带你去你将要去的下一个地点。这种人工智能般的无人驾驶汽车又是如何补充能量的呢？我们可能结合目前能量供给的特点进行分析，根据技术发展的特点来提前规划，减少不必要的弯路与不必要的中间过渡产品，达到有序发展与资源最大化利用的目的。
在分析未来的充电解决方案之前，我们必须要了解当前的充电需求与能量供给的特点，从现实的状况出发，逐步得出我们的解决方案。基于我们对电动汽车充电能量需求分布特点和现有能量供给分布特点的分析，来解决电动汽车发展过程存在的或将会存在的一些问题。
电动汽车充电的能量需求是这样的
1
第一个特点是无序化，即电动汽车将会在什么地方充，需要在什么时候会去充电，要充多少的能量，对于充电设施来讲基本都是未知的，有时连司机自己都不清楚，因为目前绝大部分的电动汽车的电池剩余能量的估算都是不准确的，越到电池生命周期的后期估算的误差也越大，缺乏真正的大数据分析的支撑。
2
第二个特点是无理化，主要体现为快速充和就地充。当电动汽车车主发现电量不足时车主都希望是快充，最好几分钟就能充满电，另外，想到哪充就到哪充，车没电了，最好边上就有快充站，立马插头插上去就能充了。
3
第三个特点是无耻化，主要体现为低价、智能化、无限化。车主总是希望低价充电，免费最好。车停在哪里能自动充上电，充好之后自动通知，整个充电过程最好不要车主去烦，通过人工智能达到自动快速无缝对接，以达到完美的程度。
4
第四个特点，希望充电过程与开车过程（或乘车过程）绝对安全化，主要体现为无物理伤害、无化学伤害、无精神伤害。像电动车起火、触电风险、电磁辐射等都是车主无法接受的，但就目前的电动车技术与充电技术来说，电动汽车的本身安全与充电安全在整个产品的生命周期里还是有较多不足的。
现有能量供给分布特点是这样的
1
第一个特点是分布不均衡，东西部地区不均衡，大量的能源集中在西部；城乡不均衡，主要供电设施集中在城市；供电区域不均衡，主要供给方向为厂矿、工业区；需求主要集中在东部、城市的厂矿、工业区等。
2
第二个特点是供给能量有限化，由于变压器容量限制，输配电网络容量限制，包括现有的用电功率、调度能力、供给量等都有限的。现在充电桩布点很难，难在变压器扩容；从调度能力来说，整个国家电网的调电能量调度能力也是非常有限的；供给量实际上也是不足的，尤其是大城市的需求大，但是电力供给通常都是严重不足的。
3
第三个特点是垄断化，国内主要是国网和南网，以利益为驱驶，客观上限制了大量民间资本为电动汽车进行普及的积极性与灵活性。
4
第四个特点是不安全，目前来说电磁伤害还是存在的，还有发电排放物污染、输配电安全，目前都存在不同程度的安全问题。
如何解决呢？——分布式新能源+微电网+分布式储能+智慧电网
这种出行需求带来的能量供给矛盾如何解决呢？我们认为，基于分布式封闭能量供应网络通过智慧电网的调度满足无人驾驶电动汽车的智能充电能量需求是解决所有问题的关键。
首先是分布式新能源发电和微电网控制技术，新能源发电各种可能的新能源包括风能发电、太阳能发电、水力发电、生物质能发电、海洋能发电、地热能发电等，在我国还是以西部广阔的沙漠、滩涂、草原等建设大量的新能源发电如太阳能、风能等，并用现有的输电网络继续实现西电东输；东南部沿海大量发展风力发电、太阳能发电、潮汐发电等，实现沿海部分城市的自给自足；而城市本身则要大量发展各种中小型屋顶太阳能发电、小型风力发电、生物发电、垃圾发电等，包括电动车表面太阳能发电等，形成无数的城市微电网，在城郊部分能量供给量大些，则建设大量的中型新能源发电体系，结合西电东输的补充，满足各城市供电能量自身的需求，逐步实现能源供给的平衡。
其次是分布式储能，对于任一城市而言，白天的各种新能源发电总电量除了能满足白天各种用电需求之外，还要有少量的能源需要通过各种分布式储能存贮起来，以满足晚上的用电需求和阴雨天气新能源发电减少时的需求。针对电动汽车的充电需求和城市用电需求，绝大部分新能源发电能量都会通过智慧电网直接被各种用能设施直接消耗了，尽量减少能量转换带来的不必要损耗，如热能将直接转换为热水等方式存贮起来供生活所需，储能方式也是各种各样，城市中将以小型化的储能为主。如在住宅小区的屋顶上建个水池，水池上部是太阳能发电，楼下建个游泳池，当白天有太阳的时候，能量在供给多余部分可以把水往上抽，当需要发电的时候，把楼顶上的水放下来，通过一个微型水力发电装置进行发电，满足晚上用电需求等。储能模式有很多种，有机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能等，根据能量本身的特点进行灵活选用。
第三个是对各个微电网进行有效控制，结合原有大电网实现调度智能化，也就实现智慧电网。未来智慧电网的主要特点：
1
直接用电，就近用电。直接用电是为了减少能量从不同状态转换带来的效率损耗，就近用电是为了减少输配电过程中带来的线路损耗。
2
定点、定量、定向的能量调度原则。假设A点需要能量，能量应尽量从最近的B点进行调度。其次要定向，能量需求在哪里，能量就要调到哪里。然后是要定量，电的输送是要损耗的，多调了没用，将来还得往回调。
3
多点供应。储能是分布式的，当一个点需要供电的时候，可从附近边上好几个点都可以为这个点供电，避免将一个点能量用完后，当这个点自身需要能量时，又得从其它点往这个点调能量，增加无畏的能量损耗。
4
多种类供应。电的来源可能是电网，也可能储能，新能源发电一定要就地取能，因地制宜，只要能发展起来的，哪怕能量再小,实质上都可以加以利用。
智能充电网——电动汽车的未来充电模式
能源供给是固定的，而电动汽车的充电需求是动态的，动态充电需求必须根据能源网络的布局进行调度。根据前文所述，未来是以多种新能源发电为主，结合分布式储能系统，形成无数的微电网，微电网建立起来以后，能量一定是通过智慧电网来调度，能量调度不可能再去建另外一张能量网，必然是借助现有的电网，进而形成能源互联网，结合智慧电网调度系统，形成一个分布全国城乡各个毛孔的、各个毛细血管的能源供给网络。
而电动汽车对能量的需求大小是不一样的，所以智慧调度系统就显得相当重要，依托于现有的电力供应网络和V2G（Vehicle-to-grid）、V2H（Vehicle-to-home）、V2V（Vehicle-to-Vehicle）的能量调度技术，形成一个分布在城市各个角落的智慧电网系统，满足电动汽车的各种充电需求。所有电动汽车的电池管理系统或能量管理系统会根据车每次出行的能量需求，通过智慧电网调度系统，提前确定好了能量补充计划；智慧电网会根据电动车的需求，哪里需要能量就往哪里调度。当电动汽车要从A点开到C点的时候，假设在B点充电的时候能量不足，就往B点输送能量，保证在B点的能量能达到充电需求，电动车在B点补充能量时，会有其它类似的车继续为车主或乘客提供服务，不存在充电时间的影响，也不会不存在快慢充之争、充电换电之争。
根据前面分析，为减少能量转换不必要的损失，基本也不太可能简单的把电动车的电池当做一种储能的工具来进行削峰填谷，因为电池的成本是很高的，循环寿命有限，为了把车里的能源回馈给电网而减速车的寿命，增加能量转换损耗，得不偿失。只有极少数情况下，如一辆车的能源不足，当附近总能源供给也不足时，而其它车均有相当的出行任务，这种极端情况下，在保证其它车能完成各自的出行任务时，可以给能量不足的车匀少量的电，这种方式或许更可行一些。
因此，根据电动汽车的充电需求会形成一个遍布城市各街道与周边公路网络的智慧能量网，也就是形成城市的能量局域网，城市与城市之间通过公路网形成更大的能源供应网，通过全国的输配电网络形成全国性的能量供应网。也就是说，未来电动汽车充电能源供给的几大特征：
1
需求沿公路网展开，供给沿电力输送网展开，通过遍布全国的各种微电网形成能量供给站满足需求。
2
未来新能源所占比重越来越大，最终达到全覆盖。
3
储能是重要支撑手段，因为储能可以把新能源的盲点充分利用起来。
4
智慧调度是核心，要把复杂的全国的能源调度起来，每个城市能量达到平衡，这个系统一定是智慧的，甚至于超过人工智能的程度。
根据这个能量供给网络的特点，未来充电模式也就跃然纸上。由于太阳能的连续性、可预测性和无穷供给量性，未来的新能源发电必然是直流供电为主，其它新能源发电为补充，为减少不必要的能量转换，未来电动汽车自身带有太阳能发电功能给能量存储装置充电，外部充电会直接利用车自身的充电装置直接给车充电，各个微电网充电系统主要供应的也就是新能源发电系统直接产生的直流电能，白天就直接给各辆电动汽车充电，不用进行二次转换，晚上有少量的充电需求则通过储能的直流电能直接给电动汽车充电，也不需要二次转换。
充电系统都是无桩充电系统，如充电墙，电动汽车通过定位系统直接往充电墙上靠，通过直接接触进行直接充电。现在的大功率快充桩及将来可能的无线充电都存在充电转换能量损耗，未来都将不太可能大规模应用。交流充电因电网存在，可能会是直流充电的一个补充，但基本上也是无桩充电，通过直接接触模式进行充电，不会需要像现在这样复杂的各种不必要的冗余功能。
所有电动汽车的储能单元都会逐步被新技术所取代，石墨烯技术的发展和复合型超级电容技术的突破，目前的各种锂离子电池都将被取代或二次创新，未来电池的充放电深度循环寿命将是几十万至几百万次以上，能量密度也将是十多倍于当今技术。电动汽车所有的充电放电管理都会由车内的电池管理系统（也可能是电容管理系统）与外部智慧电网进行无缝对接的信息交互系统形成一个能量管理系统，它具有大数据存储功能、充放电管理功能、电池容量管理功能、定位导航路线分析、自动充电、供电系统故障自诊断能力、与智慧电网的通信等。而电动汽车管理系统则有自动驾驶系统、故障自诊断能力、客户信息管理系统、全国交通调度管理系统等。
故未来电动汽车充电需求都是由车内的电容量管理系统与定位导航路线分析系统通过全国交通调度管理系统来通知智慧电网提前准备，智慧电网则根据将要来临的充电需求规划相应的充电地点、充电模式，满足任一电动汽车的任意时候的充电需求。在整个充电事件中，必然形成几个大数据：智慧电网能量供给数据与需求数据、电动汽车车辆管理数据与能量管理数据、全国电动汽车车主或用户数据等；这些大数据也都包含着无限的商机和未来技术的发展之路。
万马布局——打造城市交通能源供应商
根据未来技术的分析，万马新能源在现有的城市快充网布局和新能源车辆运营之外，同时介入到储能领域，利用浙江省省重点研究院的智慧充电项目和省重大科技专项马斯充电曲线快速充电技术的研究，形成了旧电池的梯次利用与旧电池储能、局域网智慧能量调度控制技术、超级电容与复合超级电容（复合电池）充电/储能系统、双向充电拓扑、电池成组与智能能量管理（包含BMS+CMS+大容量数据存储与智能分析+定位与路线分析系统等）等不同方向的技术研究与积累，在将来实现智慧能量供应系统与智慧交流管理系统的一体化结合，在未来将万马打造成真正的智慧城市交通能源供应商。
0 条