基础设施日臻完善

郑劼

除了产品和技术，我国在充电、换电、氢能和绿电交易等方面同步推进，在新能源汽车使用的配套设施方面同样构建了强大的势能。

从2020年开始，以5G基建、特高压、新能源汽车和充电桩、数据中心、人工智能、工业互联网为代表的“新基建”崭露头角，越来越受到市场关注。作为新基建的重要组成部分和我国新能源汽车产业发展的“后勤保障部队”，在政策扶持叠加新技术驱动下，我国新能源汽车基础设施建设也已取得了阶段性成果，正迎来新一轮的发展周期。

具体来看：充换电基础设施建设全面提速，商业模式不断创新;氢能基础设施建设有序开展;新能源汽车与绿色能源向跨领域融合发展稳步推进。

充电网络规模全球第一

根据《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，到2025年，我国新能源汽车新车销量占比将达到20%左右。在未考虑碳达峰和碳中和的情景下，预计到2035年，国内纯电动汽车保有量有望达到1.2亿辆，届时纯电动汽车的充电需求将超过5500亿kwh。作为源网荷储媒介，充电网络可以助力电动汽车有效调节电力负荷、改善电能质量、提升电力系统对波动性可再生能源的消纳等。

值得骄傲的是，无论是充电桩数量还是里程覆盖率，我国都已经走到了世界前列，“让充电桩走进千家万户”这一美好愿景已经指日可待。

相关数据显示，截至2021年8月，中国已建公共充电桩98.5万台、私人充电桩112.0万台、换电站849座;1-6月，公共充电设施规模占比达到全球62%，其中公共快充设施占比达到全球80%。与此同时，中国高速公路快充桩总数量已经超过1万余台，里程覆盖率超过35%，京津冀、长三角和珠三角重点区域高速已经实现全面覆盖。

技术是支撑充电网络迅速铺开的基础，近年来，我国充电关键技术持续提升，不仅充电功率模块转换效率、可靠性、功率密度和成本指标显著提升，大功率充电和柔性功率控制技术研发取得积极进展，无线充电、自动充电等新技术应用也取得了重大突破。

换电安全管理系统方案基本形成

电动汽车换电模式是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电和统一配送，并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务或者集电池的充电、物流调配以及换电服务于一体。

相比充电模式，换电最大的特点是车电分离，不仅可以有效降低车主负担，而且还能大大缩短补能时间。充电+换电两种模式并行、互补，是行业公认的新能源汽车在补能环节的发展趋势。目前，我国积极推动换电模式创新应用，并取得了显著成效。

从换电技术层面看，我国已克服了制造一致性、装配容错性、连接安全性、换电成功率及稳定性等多项技术难点，采用视觉识别技术精准定位，具备快速准确定位、安全可靠锁止、长寿命和高可靠性的特点。 可实现稳定换电次数2000次以上，乘用车换电时间3分钟以内，商用车换电时间5min左右。

从换电安全管理层面看，也已形成了系统化的解决方案，电池恒温水冷系统确保不受季节影响;监控传感器、AI摄像头结合高算力边缘计算系统，使换电站能自动诊断设备故障，自动确定解决方案;站内环境监控系统实时监控全站温度、湿度、烟雾和水浸等多种工况，保证站内运营安全。

氢能技术实现示范应用

氢燃料汽车规模化扩张在即，制/储氢技术的突破十分关键。目前，我国已实现制氢、储氢技术规模化示范应用。

中国现阶段主要以化石原料制氢为主，制氢成本每千克约9元。气态储氢应用相对成熟，高压储氢已广泛应用，液态储氢开始示范应用。车载储氢瓶全部实现自主配套，并由Ⅲ型瓶向IV瓶发展，储氢压力、储氢质量密度不断提升，已开发出70MPa IV瓶产品，储氢密度达到6wt%（质量储氢率）左右。成功开发全球首款液氢重卡，液氢瓶储氢密度达到9wt%（质量储氢率）。

可再生能源电解水制氢是氢燃料电池汽车实现全生命周期碳减排的重要路径，是未来发展趋势。中国已开展多个可再生能源电解水制氢示范项目，项目规模达到兆瓦级，系统转化效率提高到80%以上。宁东能源化工“太阳能电解水制氢综合示范项目”，涵盖了20万kw光伏发电装置和产能为每小时2万标方的电解水制氢装置;张家口沽源“风电制氢综合利用示范项目”于2021年完成一期建设，产能达到800标方。

尤为重要的是，我国在加氢站建设上也已处于全球前列。截至2021年8月，中国共建成加氢站189座，包括专用加氢站以及油-氢合建站、油-氢-电合建站、油-氢-电-气合建站等综合补给站，具备35MPa、70MPa加氢能力。

绿电交易超26亿kWh

现阶段，新能源汽车与清洁能源融合发展不断推进，充電桩已经不仅仅作为独立的桩存在，还正与电网发生有机融合，进行能量交互，充换电场站的绿电交易规模也持续扩大。

以国家电网为首的企业已经在北京、上海等地区开展了车网互动项目试点，充分挖掘充电基础设施在能量市场以及电力辅助服务市场上的潜力。截至今年8月底，国家电网已在北京、天津和河北等14个省市开展绿电交易，累计完成交易电量超过26亿kWh，减少碳排放超过260万吨。

而在此之前，2018年8月，工业和信息化部、联合国工业发展组织也已共同启动全球环境基金“中国新能源汽车和可再生能源综合应用商业化推广”项目，项目实施周期三年。通过项目示范推动政策及标准法规体系完善，促进与扩大中国新能源汽车与可再生能源融合发展。

目前，“中国新能源汽车和可再生能源综合应用商业化推广”项目已经在北京、上海、天津、太原、深圳、青岛、保定、盐城和连云港等城市开展落地示范，主要包括 V2G技术示范、城镇社区智能有序充电示范、农村分布式可再生能源利用示范以及大规模充电站智能有序充电示范等。

从项目进展来看，目前，长城保定工业园区车网互动示范项目已经完成V2G车型开发及验证，已招募17位车主进行V2G应用并采集相关数据，对其中一位车主的充放电数据进行详细分析，同时也完成了V2G车型电池寿命的阶段性分析等。