然而，當(dāng)前動(dòng)力電池成本及智能充電技術(shù)等仍然是制約電動(dòng)汽車電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的重要因素。在對(duì)2030年全國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，本研究報(bào)告對(duì)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的應(yīng)用潛力及經(jīng)濟(jì)性水平進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)：

1.快速成長(zhǎng)的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)并將繼續(xù)成為電化學(xué)儲(chǔ)能成本下降的首要驅(qū)動(dòng)力。受規(guī)模效應(yīng)的影響，不斷擴(kuò)大的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)將加速鋰電池成本下降，從而提升其在電儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模。近年來，動(dòng)力電池成本降速超過固定鋰電池儲(chǔ)能，考慮到目前電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，預(yù)計(jì)未來鋰電池成本具有巨大下降空間。

2.電動(dòng)汽車本身也可成為規(guī)?？捎^且經(jīng)濟(jì)高效的儲(chǔ)能資源。電動(dòng)汽車可通過有序充電、V2G、電池更換、退役電池儲(chǔ)能等方式直接或間接參與電力系統(tǒng)儲(chǔ)能運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)與固定儲(chǔ)能相同或相似的功能?？紤]到未來電動(dòng)汽車較高市場(chǎng)滲透率，預(yù)計(jì)到2030年，其理論儲(chǔ)能規(guī)模遠(yuǎn)超抽水蓄能等其他儲(chǔ)能技術(shù)路線，有望解決當(dāng)前困擾可再生能源發(fā)展的電力系統(tǒng)小時(shí)級(jí)平衡問題。

3.對(duì)比四類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能模式，有序充電成本最低，但其儲(chǔ)能應(yīng)用潛力受限于車輛出行強(qiáng)度；V2G儲(chǔ)能應(yīng)用潛力最高，但其市場(chǎng)化推廣取決于電池技術(shù)進(jìn)步與成本下降速度；電池更換儲(chǔ)能靈活度最高，但僅適用于特定車型。

基于上述研究結(jié)論，本報(bào)告分別就充電商業(yè)模式、充電價(jià)格機(jī)制、綜合示范試點(diǎn)等問題提出若干政策建議，以探討符合中國(guó)市場(chǎng)環(huán)境的電動(dòng)汽車儲(chǔ)能發(fā)展路徑。我們認(rèn)為，隨著電動(dòng)汽車規(guī)模不斷提升以及電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)日益成熟，電動(dòng)汽車可依托分布式儲(chǔ)能、智能網(wǎng)聯(lián)等技術(shù)與模式創(chuàng)新，與可再生能源一起構(gòu)建新一代經(jīng)濟(jì)高效的智慧能源系統(tǒng)，帶動(dòng)中國(guó)能源工業(yè)整體變革。

1、電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀及前景

（一）產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

受一系列激勵(lì)政策帶動(dòng)，中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)已成為全球最大電動(dòng)汽車產(chǎn)銷及保有量市場(chǎng)，部分本土企業(yè)在產(chǎn)能規(guī)模及核心技術(shù)方面居于全球前列。

1. 電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)

電動(dòng)化已成為當(dāng)前全球新能源汽車發(fā)展的大勢(shì)所趨。為應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)苛的能耗及排放標(biāo)準(zhǔn)，歐美和日本等傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國(guó)近年陸續(xù)投放電動(dòng)汽車產(chǎn)品，技術(shù)日臻成熟，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。根據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)，2016年全球電動(dòng)乘用車保有量已超過200萬輛，電動(dòng)汽車已成為當(dāng)前發(fā)展最快的新能源汽車技術(shù)。德國(guó) 、英國(guó) 、荷蘭 、法國(guó) 、挪威 、印度等國(guó)及部分汽車企業(yè)更是提出燃油汽車退出目標(biāo)，為電動(dòng)汽車的持續(xù)發(fā)展?fàn)I造了有利的政策環(huán)境。

2. 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)

中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模同樣居全球第一，2017年動(dòng)力電池產(chǎn)能達(dá)到200GWh，產(chǎn)量接近40GWh。截止2017年底，全國(guó)固定電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量約為389.8MW，僅為全國(guó)抽水蓄能裝機(jī)容量1%，若按平均4小時(shí)放電計(jì)算，合計(jì)儲(chǔ)能能力約1.6GWh。2017年全國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)量為79.4萬輛，全國(guó)電動(dòng)汽車保有量超過170萬輛，考慮不同車型結(jié)構(gòu)及各類車型電池容量等因素Ⅳ ，車載動(dòng)力電池儲(chǔ)能能力接近90GWh，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電化學(xué)儲(chǔ)能容量。

（二）電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

展望未來，“雙積分”政策將持續(xù)引導(dǎo)中國(guó)汽車工業(yè)的電動(dòng)化進(jìn)程，醞釀中的禁售燃油汽車時(shí)間表將加速市場(chǎng)轉(zhuǎn)型步伐，而決定電動(dòng)汽車發(fā)展前景的根本驅(qū)動(dòng)力源于電動(dòng)汽車綜合性能和經(jīng)濟(jì)性水平。雖然目前動(dòng)力電池成本仍然偏高，但也呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)，并仍具有較大降低空間。加之目前中國(guó)仍處在道路交通機(jī)動(dòng)化階段，未來機(jī)動(dòng)化與電動(dòng)化的同步推進(jìn)將確保電動(dòng)汽車數(shù)量快速增長(zhǎng)。

本研究采用Bass 擴(kuò)展模型分別針對(duì)電動(dòng)汽車在乘用車、公交車、出租車、物流車領(lǐng)域的滲透前景進(jìn)行預(yù)測(cè)（詳細(xì)過程見附件一），預(yù)計(jì)到2030 年全國(guó)各類電動(dòng)汽車保有量將超過1 億輛（圖2）。不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需求伴隨電池生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)，將有力推動(dòng)電池成本快速下降，為電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)儲(chǔ)能帶來巨大機(jī)遇。

（三）電池及充電發(fā)展趨勢(shì)

動(dòng)力電池容量和智能充電水平是影響電動(dòng)汽車儲(chǔ)能潛力最為關(guān)鍵的兩個(gè)影響因素。

動(dòng)力電池容量快速提升

通過整理近期上市的騰勢(shì)（400）、北汽EU400、上汽榮威ERXEV400 等車型數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，較老款車型新上市電動(dòng)車型動(dòng)力電池容量有較大增加。北汽EU 400 在保持售價(jià)與老款EU 260 基本持平的情況下，采用了孚能三元材料鋰電池，電池容量達(dá)到54.4 千瓦時(shí)（+31.4%），能量密度達(dá)到125Wh/kg，標(biāo)定續(xù)航里程360 公里（+38.5%），60km/h 等速行駛工況下續(xù)駛里程可達(dá)到460 公里；秦2017 款圖 2 電動(dòng)汽車保有量變化趨勢(shì)插電式混合動(dòng)力車型電池組容量達(dá)到17 千瓦時(shí)（較2015 款車型提高31%），純電動(dòng)續(xù)航里程達(dá)到100 公里（較2015 款車型提高43%）。表2 為《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中動(dòng)力電池技術(shù)分階段發(fā)展目標(biāo)，到2030 年動(dòng)力電池單體比能量Ⅴ 將達(dá)到500 瓦時(shí)/ 千克，是目前水平的2 倍以上 。

2、電動(dòng)汽車儲(chǔ)能應(yīng)用潛力及成本分析

（一）應(yīng)用潛力

電動(dòng)汽車可通過有序充電、車電互聯(lián)、電池更換及退役電池儲(chǔ)能四種方式實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)儲(chǔ)能價(jià)值，下面分別就各種方式進(jìn)行介紹。

1. 有序充電

雖然在有序充電下電動(dòng)汽車無法向電網(wǎng)或負(fù)荷直接放電，但仍可通過改變充電時(shí)間（電力需求響應(yīng)）的方式參與電網(wǎng)削峰填谷，實(shí)現(xiàn)“虛擬儲(chǔ)能”作用。電動(dòng)汽車有序充電的儲(chǔ)能功率取決于車輛的充放電功率，其儲(chǔ)能電量取決于車輛能效及出行強(qiáng)度。如若平均每輛車年均行駛里程為1.5 萬公里，則1 億輛電動(dòng)汽車日均充電需求（理論可調(diào)節(jié)充電電量）超過6 億千瓦時(shí)（詳細(xì)計(jì)算過程見附件二）。

2. 車電互聯(lián)

車電互聯(lián)(V2G) 儲(chǔ)電能力主要受電池容量影響。當(dāng)前電動(dòng)汽車動(dòng)力電池容量普遍有限，電池續(xù)航能力以滿足道路出行為主，車輛參與V2G 將加速電池老化，給用戶帶來極高成本。但隨著電池容量的增加和循環(huán)壽命的提升，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力將逐漸超過日常交通出行需求，此時(shí)V2G 的價(jià)值將快速顯現(xiàn)。該電池容量臨界點(diǎn)因用戶出行需求而異，并可根據(jù)動(dòng)力電池全壽命周期及單次充電續(xù)航里程等指標(biāo)進(jìn)行衡量。

3. 電池更換

電池更換為電動(dòng)汽車電能的快速補(bǔ)充提供了可能。由于車輛與電池實(shí)現(xiàn)了分離，電池更換模式最大程度釋放了車載電池的儲(chǔ)能潛力，從車輛卸載的電池可以根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)峰需求隨時(shí)進(jìn)行充放電，此時(shí)動(dòng)力電池儲(chǔ)能類似于固定電池儲(chǔ)能電站。對(duì)于電池更換而言，每?jī)纱坞姵馗鼡Q之間允許有較長(zhǎng)的等待時(shí)間，使卸載電池可以兼顧電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求和電池壽命進(jìn)行充放電，在將電池儲(chǔ)能價(jià)值最大化的同時(shí)，盡可能地延長(zhǎng)電池使用壽命。電池更換模式下電動(dòng)汽車的理論儲(chǔ)能潛力取決于用于更換的備用電池容量。目前重慶力帆已開展電動(dòng)汽車電池?fù)Q電及儲(chǔ)能運(yùn)行，其移峰能源站采用分箱式換電技術(shù)，可對(duì)近16000 塊電池同時(shí)充電，一座能源站每天可以為2000 輛電動(dòng)汽車進(jìn)行換電13 。

4. 退役電池

隨著車載動(dòng)力電池壽命終結(jié)，退役電池有望通過梯次利用的方式間接參與電網(wǎng)儲(chǔ)能。預(yù)計(jì)到2020 年中國(guó)將產(chǎn)生25 億只，約52 萬噸廢舊鋰離子電池14。通常而言，電池容量降低到原始容量的80% 以下后就無法滿足車用動(dòng)力電池的要求，這意味著退役電池的儲(chǔ)能潛力不容忽視。

（二）技術(shù)經(jīng)濟(jì)性

除通過有序充電參與電力需求響應(yīng)，其他各類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能方式目前都涉及電池老化成本，但隨著動(dòng)力電池成本的快速下降，電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性將顯著提升。本節(jié)將從成本、價(jià)值兩方面分別對(duì)四類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性水平進(jìn)行分析和對(duì)比，從而評(píng)估未來各類技術(shù)市場(chǎng)接受度并預(yù)測(cè)商業(yè)化時(shí)間點(diǎn)。

1. 成本分析

研發(fā)與示范是影響各類儲(chǔ)能技術(shù)早期發(fā)展階段成本下降的主要因素，但隨著儲(chǔ)能進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段，產(chǎn)量規(guī)模和制造業(yè)成熟度將是驅(qū)動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)成本下降的主要?jiǎng)恿?。本章在梳理近年來?dòng)力電池及各類固定電池儲(chǔ)能技術(shù)成本變化的基礎(chǔ)上，采用經(jīng)驗(yàn)曲線分析方法預(yù)測(cè)未來各類儲(chǔ)能技術(shù)成本變化。

3、研究結(jié)論與政策建議

（一）研究結(jié)論

本報(bào)告對(duì)未來中國(guó)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能潛力進(jìn)行了展望，并評(píng)估了各類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能方式經(jīng)濟(jì)性。主要結(jié)論如下：

1. 電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)成為儲(chǔ)能成本下降關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力受規(guī)模效應(yīng)的影響，不斷擴(kuò)大的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)將加速鋰電池成本下降，從而提升其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模。近年來，動(dòng)力電池價(jià)格已日益逼近固定鋰電池，考慮到當(dāng)前電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初期，未來成本仍具有巨大下降空間。

2.電動(dòng)汽車儲(chǔ)能可顯著提升電力系統(tǒng)可再生能源消納能力電動(dòng)汽車可通過有序充電、車電互聯(lián)、退役電池儲(chǔ)能等方式直接或間接參與電力系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)與儲(chǔ)能相同或相似的系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值?？紤]到未來電動(dòng)汽車的高市場(chǎng)滲透率，其2030年理論儲(chǔ)能規(guī)?？蓾M足高比例可再生能源系統(tǒng)中小時(shí)級(jí)電力平衡，有效解決當(dāng)前困擾可再生能源發(fā)展的電力系統(tǒng)短期調(diào)峰能力不足的問題。

3.各類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能方式存在較大潛力與經(jīng)濟(jì)性差異在各類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能方式中，有序充電相對(duì)成本最低，但其儲(chǔ)能應(yīng)用潛力受限于出行強(qiáng)度；車電互聯(lián)儲(chǔ)能應(yīng)用潛力最高，但其市場(chǎng)化推廣取決于電池技術(shù)進(jìn)步與成本下降速度；電池更換儲(chǔ)能平準(zhǔn)化成本與峰谷價(jià)差的平價(jià)時(shí)間最早，但其應(yīng)用存在一定車型種類和出行規(guī)律要求。綜合LCOS分析結(jié)果，各類電動(dòng)汽車儲(chǔ)能方式都有望在2030年前實(shí)現(xiàn)峰谷差平價(jià)，其中有序充電和電池更換平價(jià)時(shí)間更能出現(xiàn)在2025年前。

基于上述研究結(jié)論，我們認(rèn)為電動(dòng)汽車具有可觀儲(chǔ)能潛力和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)盡早通過政策布局予以合理引導(dǎo)。本報(bào)告因此提出以下政策及商業(yè)模式建議。

（二）政策建議

1. 降低電動(dòng)汽車充電服務(wù)市場(chǎng)門檻

2. 創(chuàng)新電動(dòng)汽車充電價(jià)格機(jī)制

3. 以綠證/ 碳積分激勵(lì)有序充放電

4. 開展電動(dòng)汽車儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)綜合試點(diǎn)