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8月14日，蔚來換電產品管理部負責人 產品專家 劉昱池以《蔚來換電實踐助力構建新型電力系統》為主題進行演講。

 

演講整理

 

 

蔚來換電產品管理部負責人

 

產品專家 劉昱池

 

01

 

第四代換電站

 

我匯報一下未來換電技術最新的科技成果！我們在今年6月13號在廣州和合肥兩地發布了第四代換電站，它是一個第四代換電站，同時發布了640千瓦的液冷超快充。

這是我們的換電歷程，賈總2018年就頻繁指導我們的第一換電站，到了2024年已經是第四代了。

這是第四代換電站，特點是速度更快，最快速度到了2分24秒，當然在業內不是特別快的快速，因為我們是螺栓式的結構。它的日最大服務次數會達到480次。

第四代換電站有一個特點，使用了最新的隔離型雙相電源模塊，它的最大效率可以達到98.2%，在行業里水平領先水平。按這個效率，按換電站每天訂單量，每年可以節省32000度電，是個高效節能技術。同時換電站跟蔚來車型的研發有密切合作，我們共用了車型最新的超算平臺，這些技術的應用為我們今后換電聯盟兼容各家主機廠的車型所做的準備，我們的算力高達1016。

同時我們有6顆超光教激光雷達，有4顆車規級800萬像素。這個體系為了實現廠端的自動泊車。我們的廠端能力足夠強，它的感知可以輔助到各個品牌和主機廠的倒車入站。

第四代換電站已經具備共享換電換電站了，這是蔚來即將發布的子品牌，就是樂道品牌的首款SUV車型L60。它的電池包和架構，跟以前蔚來各個平臺和體系車型相比已經不一樣了，我們的第四代換電站已經做好了準備，對全行業進行開放。

樂道品牌是900V的高壓電氣平臺，既具備換電能力，又具備高壓快充的能力。第四代換電站有這樣的兼容能力。

這是已經跟業內主機廠和國有能源集團的合作，非常感謝大家的支持。我們跟其中幾家主機廠有具體的項目，在未來的兩三年會看到其他品牌的車型，除了樂道外，在我們換電站進行換電，也是我們的一個重要推動。

只有換電不夠，蔚來的補能網絡，也能看到李斌總不斷對外傳播，確實取得了小小成就。目前在主機廠里面，具有全國最強的補能基礎設施網絡。這是我們的高速網絡，已經實現了7縱6橫11大城市群的高速換電網絡，這是城市群的省級高速和國家級高速，我們已經通過換電站大蔥了。

我們希望2025年做到9縱9橫19大城市群全面貫通。這張圖是蔚來能源的全國換電網絡的布局，目前換電站2464座，其中高速公路換電站825座。蔚來不僅有換電站，也有充電場站，目前已經實現了3926座，有22927根充電樁，其中超過1萬根是蔚來的快充樁和超快充樁。

我們之所以能夠取得這些成就，從我們國家2020年開始，政策和財政不斷支持分不開。時間來到了2024年，發改委明確提出要加強新能源汽車與車網、電網融合互動的經驗，里面明確提到了新能源車通過供電網絡，需要構建車和網絡的能量流、信息流的雙向互動體系，助力發揮動力電池作為移動負載的調節能力，給新型電力系統提供重要的支撐。在這樣的契機下，蔚來愿意在新電網方面和能源方面進行探索。今年5月份我們獲得了來自武漢產業基金的15億元的戰略投資。

02

 

換電跟車網互動的天然優勢

 

接下來講講我們在換電跟車網互動的天然優勢。首先我們是車電分離系統，用戶不擔心電池衰減。我們也發布了長壽命電池，不管是用戶端還是電池資產方，不會擔心電池的壽命受到損傷，這是我們先天的優勢之一。

我們的換電站相對于充電站來說，容量利用率更高，3倍是特定條件下計算出的數值。

在車網互動上，目前我們已經探索了光儲充換放綜合一體站，幫助削峰填谷，改善電網功率不平衡，消納更多的光伏風電。這些探索取得了一些初步成績。我們開創性實踐了車、樁、站、云、多網融合綜合解決方案，下面給大家看一下，什么是多網融合的解決方案。

這個解決方案有車、有站、有樁、有云，這四個是基礎設施作為基底，構建起來的系統。第一個是蔚來的體系，有樂道品牌，有一個獨創的車電分離技術，包括車端的縮致技術、底盤技術、電池、軟件定義引見的兼容技術，我們能實現跨車型、跨平臺、多種車型電池互換、車電分離，這在業內也屬于很有挑戰的點。這在商用車領域可能不是特別重要，但是在乘用車上動力電池有很多要求。

在樁的體系里，我們采用的是20千瓦的V2G充電樁，它的主要特點，它比普通的交流樁更快，可以接受云端平臺的功率的智能分配。用戶側可以通過微信掃碼進行充電和放電操作，這個雙向樁也是我們一個重要的產品。

這是第三代的儲能式換電站，這個方案我們用三代站設計的，第四代換電站剛剛推出，還沒融合進去。我們應用了雙向電源功率模塊，是我們自研的產品，98.2%的效率，我們采用了全部的碳化硅的功率元器件，同時有自研的控制技術，這是一個非常領先的水平。這個換電站是首家采用全液冷系統的換電體系，這個液冷系統又給外面的充電堆液冷系統實現了完全打通，所以它的能效控制非常智能。

第三，我們還應用了電池自動充電，電池之間的通信的柔性充電技術，這個技術可以減少首次投資的功率要求。通過雙向模塊的復用，這個換電站可以搭配四根充電樁。如果單獨建設換電站和充電樁的話，功率要上到1250千伏安，如果用柔性功率分配技術，只需要一半的容量就可以實現高效的功率利用率。我們的換電站可以響應電網需求，滿足電網的調峰的需求，能實現雙向功率和能量的調用。這些特點結合起來，就形成了車樁站云的重要環節。

這是剛剛我們講的車、樁和站，這是我們的基礎設施。我們的云平臺目前是融合這三個基礎設施的大佬，這是云平臺的基本架構，它從基建到通用服務這一層，分為了各個服務的端口。到接入層，保證了通信安全，到應用層，可以看到連接充電地圖、家充平臺、充放電管理、互聯互通，整個體系最終可以實現未來虛擬電廠的整套技術。未來虛擬電廠通過云平臺把分布式充電樁和換電站等等，還有蔚來用戶的電動車，把這些資源進行聚合、協調、優化，參與電力市場和電網協調管理，輔助提高電網穩定性，給電網和用戶帶來一定的服務和收益。

這個平臺上端連接電網接口，包括調度系統、交易中心、三方平臺。另一端連接的是用戶，通過NIO APP，把我們的用戶有序集合起來，引導他們有序充換電。中間配算法，告訴客戶什么時候有調頻需求，什么時候有錯峰充電的需求，用戶可以通過手機APP自動控制自己的車輛什么時候去充電，什么時候去放電，這樣形成一個有機整體。一方面連接設施、連接電網、連接用戶，這樣整個車樁站云的多網融合的解決方案就形成了。

我們怎么掙錢呢？大家覺得蔚來做了很多事情并不掙錢，但我們也有商業考慮。我們有了這套方案，場景1是收服務費，充電可以收，放電可以分成，也可以收服務費。場景2是很多省份都容量補償補貼，也有容量租賃補償。換電體系天然具有儲能體系，可以通過區域功率容量進行盈利。場景3是基于光儲充放融合本地的EMS管理，進行電費優化，我們肯定可以消納光伏，在電費上節省。削峰填谷晚上、夜間，谷電時充，在光伏時段充滿，在尖峰時刻給客戶服務，一進一出，有一定的差價收益。第三，可以作為動態的增容和備電，我們可以增加臺區625千瓦的容量，也可以減少臺區備電的投資。

第四個場景，參與電網的調頻調峰的輔助服務，已經有案例了。我們在上海1月份，一個站的收益達到了14萬。調頻的話，在歐洲有非常廣泛的應用，尤其是在丹麥、挪威、瑞典這些應用了很多風電的國家。我們在丹麥的換電站，4月份常態參加調頻SCRD的收益達到13000歐元，這是一個月的收益。我們可以介紹電力系統的投資。

這是目前為止我們在車網互動領域做到的成績，我們曾經有參與了錯風充電，一共有25000個樁，私人的樁月參與了調峰。填谷的電量是2674萬次。

這是湖北支江服務區的光儲充放的示范案例。這個站既有光伏，也裝了充電樁，兩個160千瓦的雙槍充電樁，也有換電站。我們可以進行光伏消納，同時有條件的動態增容，保證本地服務區了負荷平衡和動態增容，錯峰充電，節省業主的成本，同時提供了一個云端平臺。

這是在當地的具體實踐模式，比如早6點到晚上6點，優先消納光伏，不足時再向電網取電，充分發揮了換電站的儲能價值。到了晚上8點到10點，可以最大提供百千瓦，給到廠家的充電樁使用。這時換電用戶少了，因為開放給社會公眾，這時充電的負荷就起來了，我們可以供給充電樁使用。在離網模式下，我們也可以提供60千瓦的應急備電，動態增容提供625千瓦。

 

03

 

高效雙向的充換電系統

 

最后有一個高效雙向的充換電系統，比常規充電系統的效率更高，可以節省每度電2分。這是枝江西雙向換電站的應用，最后希望多網融合的這套系統，在全國各地開展更多的實踐。

第二個案例是2022年參與華能浙江分公司的虛擬電廠的1號機組的城市投運。當時有110座換電站參與投運，實現了秒級功率實時控制。我們為電網提供實時的調峰、調頻服務，所以這是一個有標志性的事件，是國內首個用戶側開展二次調頻規模化驗證的虛擬電廠項目。

我今天所有的內容就是這些，希望各位專家多跟我們交流和指導。目前我們換電站還有一個趨勢會走向無人化、自動化，就像武漢的蘿卜快跑的應用，蔚來自動化和無人化的換電網絡運營上，我們有很豐富的經驗。如果大家想交流，可以聯系我們，一起去探索這個方向。