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文 | 能鏈研究院
有關全球氣候合作,往往是牽一發而動全身,因爲減碳涉及幾乎所有行業,而非一城一池。
所以,11 月 15 日,中美兩國站到一起,聯合發表關于加強合作應對氣候危機的陽光之鄉聲明(以下簡稱聲明),對于世界各國共同應對氣候危機具有重要意義,對即将召開的《聯合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會(COP28),也釋放出了積極信号。特别是,此次氣候聯合聲明走向了實質:中美兩國決定啓動 "21 世紀 20 年代強化氣候行動工作組 ",通過開展對話與合作,加速 21 世紀 20 年代的具體氣候行動。
從聲明中,我們看到,中美氣候合作擘畫了一張更爲清晰的全景圖,如 " 努力争取到 2030 年全球可再生能源裝機增至三倍,加快煤油氣發電替代 "、" 重啓中美能效論壇,深化工業、交通、建築等重點領域降碳 "、" 支持省、州和城市在電力、交通、建築等領域開展氣候合作 " 等。
如果從中提煉關鍵詞的話,會發現,交通減碳是個核心主線,其實主要就是燃油車到電動汽車的轉換過程。因爲公路占我國交通總能耗的 85% 左右,船舶、飛機加在一起,隻占約 11.5%,且短期很難快速電動化,因此,中美氣候聲明背後,汽車的油電切換才是大有文章可做。
交通減碳就是 " 一減一替 "
交通減碳的路線圖是什麽?其實就是 " 一減一替 ",即存量的化石能源減排,燃油車減少碳排放;增量的新能源替換,用電動車替代燃油車。這是交通能源數字化企業能鏈提出的交通減碳路徑,兼顧油、電兩個領域,推動應用場景、服務模式與數字技術的融合創新,加速 " 油電切換 " 進程。
目前來看,全球碳排放中,90% 的比例與能源相關。在中國 100 多億噸的碳排放總量裏,交通行業碳排放占了 10.4%,其中公路運輸交通領域占到 87%。而在公路碳排放量中,重型貨車、乘用車排放量是排名靠前的兩位,占比分别爲 54%、33%。因爲行駛裏程長、單位油耗高、單位排放量大,一輛柴油重卡的碳排放量幾乎相當于近 100 輛乘用車。
相比交通,鋼鐵、水泥等工業領域,雖說是碳排放的大戶,但深度脫碳很難,減碳成本較高。根據中電聯的《中國電氣化年度發展報告 2022》數據,我國工業的電氣化率達到 26.2%,建築行業 44.9%,隻有交通領域的電氣化率僅爲 3.9%。從提升空間來看,交通部門的電氣化增速最爲迅猛,因爲起步低,存量燃油車的基數較大,電氣化率絕對值并不高。預計到 2050 年,交通電氣化率有望達到 70-80%,潛力最大。
由于擁有更高的動力轉換效率,且考慮到原油開采、煉制中的損耗較大,電動汽車的整體能源使用效率要比内燃機汽車高出整整 4 倍多,其中,乘用車的效率比是 4.8 倍,輕卡 / 貨車爲 4.3 倍,重卡約爲 4.2 倍。所以,以電動汽車替換燃油車,不僅能降低能耗,更能依托于風電、光伏等綠電比例的提升,最大限度地降低交通領域的碳排放。
來源:能鏈研究院
圍繞着新能源汽車的推廣,中國發布了一系列鼓勵支持政策,并建設成了世界上數量最多、服務範圍最廣、品種類型最全的充電基礎設施體系,有力支撐了電動汽車的應用。根據乘聯會發布的數據,2023 年 10 月,國内新能源乘用車零售銷量 76.7 萬輛,滲透率 37.8%,1-10 月的平均滲透率達到了 33.9%。能鏈研究院預測,2030 年中國新能源汽車保有量将達到 1.45 億輛,到 2050 年,新能源汽車将增至 3.28 億輛,屆時,燃油車将不足 1 億輛,僅存于重卡、特殊專用等領域。
針對滲透率較低、碳排放量較大的商用車領域,存量化石能源的減排就變得很重要。提出 " 一減一替 " 理念的能鏈則利用數字化能力,提高能源周轉、使用效率,降低碳排放。實際上,不僅僅是交通能源行業,據預測,到 2030 年,全球各行業受益于數字技術減少的碳排放量将達到 121 億噸。
新能源資産運營是關鍵一仗
用風光新能源取代煤電,用電動汽車替換燃油車,說起來簡單,其實需要重塑多個産業,既要構建應對光伏、風電出力波動性的新型電力系統,還要搭建從充電樁制造、充電站建設、充電運營及服務的全新産業鏈。這其中自然存在着諸多的難點,任何一個環節掉鏈子,都容易影響全局。
比如,目前國内充電運營商還普遍處于虧損狀态,城市充電服務場景,表現爲整體供給過剩,優質供給不足。今年我國新能源汽車保有量有望摸高到 2000 萬輛,即便如此,單個充電槍的日平均使用率僅 20% 左右,運營水平亟待提升。而且相比加油站每天接待 1000-2000 輛汽車,充電站平均僅爲 100-200 輛,預計到 2030 年,國内充電站數量将超過 160 萬座,遠遠超過加油站 11 萬座的數量。不僅數量多,且充電運營商未來将走向分散化,從 2018 年開始,充電運營商 TOP5 份額已從 87% 降至 2023 年 1-9 月的 65%,新入場的城投、交投、能投及中小業主,更缺乏充電服務行業經驗和運營能力。
這就需要通過數字化、智能化手段,來完成對于車機及能源消費的數字化匹配和精準導流,但前提是面對風光發電占比提升所帶來的出力波動性挑戰,以及配電網容量限制,充電場站要通過合理配置儲能解決方案,完成本地化 " 源網荷儲 " 的微網升級,才能保證交通能源網絡的穩定性和效率。
随着新能源汽車保有量的增長,大功率充電樁、超充樁的引入,充電站負荷對電網的沖擊會越來越大。根據能鏈研究院數據,2022 年,國内新能源汽車保有量 1310 萬輛,公用充電樁的充電量是 137 億度,占全社會用電量的 0.16%,預計到 2030 年,國内新能源汽車保有量将突破 1.45 億輛,公用充電量會達到史無前例的 3383 億度,8 年時間增長 25 倍,占社會用電量将達到 3.34%;甚至到 2050 年,公用充電量将超過 1 萬億度,整個電動車充電量 1.5 萬億度,全社會 10% 的用電量集中在電動汽車身上。
這讓電動汽車充電站的運營超出了原有的 " 邊界 ",需要從單一的充電服務升級爲 " 源網荷儲 " 一體化的業務模式,也要具備儲能、虛拟電廠、光伏等資源整合運營能力,而隻有充分了解不同城市、不同場站的負荷特征,以及本地的電力現貨市場、輔助服務市場、電價峰谷價差情況,才能實時給出最優的能源管理方案,才能玩得轉充電站。
不過,對于充電運營商、第三方充電服務商來說,卻是一個機會,且主流平台已經瞄準了這一點。
從能鏈智電(NASDAQ:NAAS)發布的 2023 年 Q3 财報數據中能夠看出,一方面是增強了 C 端車主的入口效應,截至 9 月 30 日,其累計覆蓋充電槍超 76.7 萬把,連接充電站超 7.3 萬座,僅第三季度的充電訂單量就達 5920 萬,這是流量運營能力的 " 基本盤 ";另一方面,能鏈智電旗下能倉科技拿下 380 餘座充電場站配置儲能的 2.04 億元訂單,中标金額爲 6718 萬元的浙江安吉重卡 " 光儲充換 " 一體站樣闆工程,EPC、儲能等能源解決方案收入占比 81% 等,體現的是場景化能源管理需求的滿足。
具體而言,前期,通過充電樁互聯互通和 SaaS 直連系統,能實時了解全國各個充電站的負荷曲線,了解日内每個時段、甚至更長周期的充電功率特征,通過智能選址與測算,對充電站能源管理需求進行評估;運營階段,能鏈智電發布了 AIPack 工商業液冷儲能系統,BMS、EMS 等一體化設計,具備多策略執行功能,實現雲邊協同、精細化算法管理等能源智慧管理,還可與充電樁、光伏系統相連,形成光儲充一體化能源管理解決方案,幫助場站整體降低用電成本,實現收益的最大化。
以上既契合了充電服務商走向 " 新能源資産運營 " 的趨勢,也是推進交通能源減碳的前置條件。
中國實踐要輸出到全球
可以說,要完成油電切換,達成交通碳中和目标,運營好充電站,助力新型電力系統構建,爲新能源汽車保駕護航;同時推進油電氫氣的綜合能源港升級。" 一減一替 " 兩手都要硬,都要實現能源提效和降碳。
這既是一道必須跨越過去的坎,也是新能源資産運營商大有用武之地的底層邏輯。特别是中美氣候聲明的大背景下,中國在電動汽車、充電樁建設運營、儲能、光儲充等領域的實踐,有望走出去,面向全球輸出交通能源減碳的中國經驗。
在 11 月 9 日的 2023 世界互聯網大會烏鎮峰會上,能鏈創始人、CEO,能鏈智電董事長戴震也給出了類似的觀點,從産業視角來看,交通能源的全面轉型,需要有三個方面的支撐。第一是在能源供給及存儲方式方面的轉變,主要反映在電池方面;第二是載具的轉變,也就是從燃油車到電動汽車的 " 油電切換 ";第三是交通能源消費場景的轉變,資産總價值高達 10 萬億的全國加油站,将逐步轉變爲充電站。
電池方面,中國産能可供全球使用,五年内可能都不需要擴産;整車方面,中國電動汽車每年的産能近 3000 萬輛,占全球 70%。上述兩者都不存在 " 堵點 ",比較棘手的挑戰恰恰在充電站運營,以及未來的光儲充、微電網新形态主體身上,在電能量主導交通能源後,如何保證交通能源的穩定性和效率?解決之策就是," 光儲充 " 構成一個分布式的微網系統,既能降低充電站的用能成本,提升場站效益,又扮演大電網的重要調節資源,爲電網供需平衡 " 出力 "。
總而言之,無論是推進汽車的油電切換,還是交通能源的碳中和,都是一項複雜的系統性工程,更是各個國家都要面對的世界性課題。其間,數字化、智能化技術加持的新能源資産運營商将發揮更大的作用,推動全球交通能源完成一次曆史性升級。