首页>资讯中间>行业资讯 麦肯锡：充电难、电费高成电动汽车推行瓶颈 年夜容量电池有妙用

钜年夜LARGE|点击量：129次|2023年09月21日

因为担忧充电问题，人们不肯采办电动汽车。

但公共的、快速充电的根本举措措施还没有普和或盈利。

有一种方式可以解决这个困难。

电动汽车最先博得相当多的存眷，但在美国的道路上依然很少见到。

到2017年上半年，美国已售出不到80万辆电动汽车(BEVs)，占所有汽车的1%。

可是，因为消费者接管度的提高、手艺的改良和撑持性的监管办法，经济上升最近一向很强劲。

据麦肯锡估量，到2030年，美国公路上可能会有10到1100万辆电动汽车。

不外，要实现这一方针，就必需改良根本举措措施的配备。

虽然很多电动汽车是在家里收费的，可是关在那些正在观光的人或没有本身的车库的人来讲，公共充电收费站是需要的。

今朝，美国只有年夜约16000个公共充电站;而加油站的数目是这个数量的7倍。

此中只有不到2000家是快速充电站，由于它们的价钱昂贵，并且今朝没有盈利，买卖量也很少，乃至不成能到达出入均衡。

这是典型的先有鸡仍是先有蛋的环境。假设人们担忧买电动汽车可能会堕入没电的地步，人们就不会愿意买电动汽车。

但除非出售更多的电动汽车，不然将不会为它们供给更多的充电根本举措措施。

电动汽车有两个主要问题。起首是便利。

此刻年夜大都的公共充电站都是二级，意思是他们每小时供给7到19千瓦时的能量(一千瓦时等在一加仑的汽油)。

一辆60千瓦时的电动轿车要5到10个小时的时候才能在常规(而不是快速充电)的2级站加油。

具有这么少的站点和如斯长的办事时候会让潜伏的买家望而生畏(见图1)。

第二，经济性。

固然直流电快速充电(DCFC)站150千瓦的功率可以在30分钟内布满一辆电动轿车，但安装本钱高达15万美元;一个50千瓦的DCFC空间站要5万美元。

更高的千瓦能更快地供给更多的电力。但DCFC的运行也很昂贵。

费用背后的一个缘由是需求收费。

所有的电力用户都要为他们耗损的能量付费，这是在kWh中丈量的;这个费用就像用了加仑的水。

包罗充电站在内的非室第用户，在一个月内的15到30分钟内利用的最年夜能源也需付出一笔费用。

以千瓦(kW)为单元，这类用电体例的确是浪费无度。

它被评估以抵偿发电厂、电力线、变压器等的固定本钱，即便在需求兴旺的时辰，也能将客户毗连到电网和供电电源。

需求费用占了消费者电费的很年夜一部门，而且可使电动汽车充电站无利可图(见图2)。

在电动汽车充电的具体环境下，只要一辆汽车插上插头，站长就必需付出一次充电费用。

这是基在几个身分，包罗站点上充电器的数目，汽车插头利升博体育用时所利用的千瓦的最年夜功率，和在15-30分钟内充电的汽车数目。

假定一个DCFC站有4个150千瓦的充电器。平均一个月，天天有两到三辆车来充电，但不是同时。

每辆车充电的速度为150千瓦，收费最少15分钟;是以，这个月的峰值是150千瓦。

假设两辆车在15分钟内呈现，那末利用的峰值能量将是300千瓦，这将使这个月的需求新增一倍。

需求的价钱最低可达每千瓦时2美元，最高可达每千瓦时90美元;矛盾的是，在电动汽车更受接待的州，好比加利福尼亚、马萨诸塞州和纽约，价钱常常更高。

在一个高收费的国度，没有汽车同时充电，每个月的需求费用多是3000到4500美元。

关在电动汽车的所有者来讲，这可以转化为每期30到50美元，加上现实能源的本钱。

客户就是不肯意付出这类本钱。很较着，假设有更多的客户，每次充电的本钱将会降落。

但因为今朝的本钱如斯之高，投资者在建站的速度很慢，并且因为充电站数目不足，消费者采办电动汽车的速度也很慢。

有一种方式可以解决这个困难:固定电池存储(见表3)。充电站中的电池可使用直流(DC)充电和放电，并经由过程一个年夜的逆变器毗连到电网。

他们可以在本钱较低的时辰向电网交费，贮存电力，并在需求较高时发电(这类做法称为岑岭调理)。

当一辆汽车达到时，电池可以在不要电网的环境下，以150千瓦的速度输送电力。

假设两辆车达到，此中一辆可以用电池充电，另外一辆从电网充电。

在这两种环境下，经济性都在改良，由于电力自己的本钱和需求费用都年夜年夜下降了。

另外，按照麦肯锡的研究，电池的本钱正鄙人降，从2010年的每千瓦时1000美元降至2016年的每千瓦时230美元。

其他系统的费用，如逆变器、容器、软件和节制、场地设计、施工和毗连到电网的费用也都在下降。

下文是其工作道理。

一个站长安装了一个电池系统，能以150千瓦的功率充电和放电，并以300千瓦时的电池电量来贮存能量。

在没有车辆的环境下，电池系统会充电，以确保能源可用，不会激发更高的需求。

当一辆汽车达到时，静止的电池在不要电网的环境下就可以供给所需的电量。当两辆车进来时，电池可以供给电力给一辆，而电网可以供给给另外一辆。

一个具有300千瓦时容量的电池可以经由过程几个近似如许的充电和充电来治理峰值需求，从而使峰值需求连结在150千瓦以下。

经由过程这类体例设置装备摆设的系统可以将需求费用下降到最低限度;这将是每个月3000美元，不要转嫁给消费者，这将年夜年夜下降本钱。

TSLA已暗示将朝着这个标的目的成长，而其他公司可能会效仿。

但假设电动汽车在高速公路上行驶时，电池将不再可以或许有用地削减岑岭需求，由于没有足够的时候给它们充电，由于汽车排着队期待电力。

不外，在这一点上，范围经济将会最先阐扬用处，而需求费用将会被经由过程车站的很多汽车所接收。

这其实不意味着配备在充电站的电池将会过时。它们依然可以成为价值的来历。

在每一个小时，如在加州，电池的本钱相差很年夜，电池可以下降每千瓦时的电力本钱。

它们还可以经由过程供给额外的电网办事(如频率调理和需求响应)来呈现收入。

鉴在人们对情况的耽忧、油价的波动和本钱的降落，人们对电动汽车的前景相当乐不雅。

麦肯锡估量，到2030年，电动汽车占全球汽车总量的不到1%，到2030年将到达20%(汽车)和12%(商用车辆)。

但这些都是假定的环境。事实上，终究决议电动汽车命运的是消费者。

习惯了传统汽车的安闲，他们也想从电动汽车中获得不异的工具。要实现这一点，收费必需变得更廉价、更轻易。

经由过程下降运营本钱，新增收入，提高靠得住性，电池存储在这一进化进程中饰演着相当主要的脚色。

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年夜大都原始装备制造商不从发卖电动汽车中获利。可是处置产物和营业模子的元素可使它们走上更好的道路。 麦肯锡发布的这篇文章中指出了一个清楚的电动汽车盈利线路图。 电动汽车(EV)的成长前景一片光亮。

锂电池的利用普遍，从平易近用的数码、通讯产物到工业装备到特种装备等都在批量利用，分歧产物需要分歧的电压和容量，是以锂离子电池串连和并联利用环境良多，锂电池经由过程加装庇护电路、外壳、输出而构成的利用电池称为P

4高

质量能量密度300瓦时/千克 体积能量密度700瓦时/升

100C延续放电，温升节制在40℃之内

80℃高温延续轮回200周，85℃贮存48小时

经由过程针刺、重物冲击等平安性测试

2低

-40℃低温0.2C充电 且充放电轮回300周以上

-50℃低温放电，75%以上容量连结率

1防爆

190~200Wh/kg的高能量密度 知足Ex ia\ib IIA\IIB T1~T4防爆尺度 和针刺、重物冲击等平安性测试