如何利用电池储能弥补电动汽车基础设施差距

将客户从按需能源和快速燃料转换到更多并网运输系统的现实将不仅需要构建基础设施，许多州和公用事业部门正在面临这些问题，而且还需要创新，这种创新可能以能源行业最新宠儿-电池储能的形式出现。

2017年是美国电动汽车销量历史上最好的一年，2016年电动汽车销量增长了35％，而2017年，电动汽车销量比上一年增长了37％。

电动汽车目前仅占全球所有车辆的1％左右，但最近监管和费率制定行动激增，表明美国城市、州和公用事业部门正在为这个转折点做好准备。麦肯锡公司在今年2月的一份报告中指出，到2030年，电动汽车可能占轻型车辆的20％。Black＆Veatch公司的另一份报告指出，电动汽车将最终成为“最普遍”的分布式能源，预计到2040年之前，插电式轿车的销售将超过内燃汽车销售。

这为公用事业部门带来了压力和机遇，Black＆Veatch公司认为这应该是“这个新能源生态系统的核心。”

将客户从按需能源和快速燃料转换到更多并网运输系统的现实将不仅需要构建基础设施，许多州和公用事业部门正在面临这些问题，而且还需要创新，这种创新可能以能源行业最新宠儿-电池储能的形式出现。

麦肯锡调查报告的作者说：“人们习惯于传统汽车的舒适性，要从电动汽车获得同样的东西。而“要做到这一点，充电必须变得更便宜、更容易。”

现在，电动汽车充电就像加油一样。最常见的充电器类型AC2级可能需要长达10小时的时间才能完全为空置的60千瓦时汽车电池充电。直流快速充电器可以在一小时内完成同样的工作，但是它们的价格至少为50,000美元，而安装150千瓦的充电器的价格150,000美元以上。

他们的运行的成本很高，其中大部分成本来自需求费用，从每千瓦2美元到90美元不等。麦肯锡公司估计，在高需求的州，电池电动车车主可能花费30美元到50美元的费用。

麦肯锡公司的作者指出：“客户不会支付这笔费用。”

高昂的价格定义了充电基础设施的恶性循环。安装和运行需要很多成本，使电网安装充电器的可能性降低。而且因为充电器很少（美国的充电站比充电器多7倍），所以范围焦虑意味着电动汽车的潜在电动汽车购买者的潜在投资减少。

但根据麦肯锡的说法，这就是电池储能发挥作用的地方。

该咨询公司制定了一个峰值充电模型，在该模型中，现场电池可以在非高峰时段充电，存储电量，并且在没有从电网获取更多电力的情况下为汽车充电。如果不止一辆车需要一次充电，则可以从电池中抽取，而另一辆车则从电网中抽出。

麦肯锡的分析表明，电池可以将需求费用降低73％，平衡过程中的负载峰值，并使充电站更实惠。

这种解决方案只能在边际电动汽车使用和广泛吸收之间的极限空间内发挥作用。随着越来越多的汽车在道路上行驶，电池没有时间充满电并为所有汽车充电。规模经济也会使需求费用与使用车站的汽车数量增加一样。但麦肯锡公司的报告称，电池可用于需求响应或其他电网服务。

Black＆Veatch公司还指出，储能能够为电力汽车的浪涌所产生的负载提供平衡。

根据该报告，如果2014年美国人驾驶的2.51亿辆汽车通电，他们每年需要运行13,777太瓦时的电力，相当于美国2015年电力消耗总量的三分之一。

虽然咨询、建筑和工程团队认为有足够的能源生产来支持不断增长的电动汽车车队，“问题在于公用事业公司是否可以在电动汽车所有者需要的情况下分配电力......同时管理城市和时间范围内的可变电力需求。”

储能作为发电源和负载源，在短期内增加了急需的灵活性。电池可以为现有充电器提供一个重要的桥梁，直到广泛采用和基础设施建立起来，或科学家改进快速充电超级电容器的前景。

麦肯锡公司清洁技术服务部经理JesseNoffsinger表示：“电池储能可能是加速快速充电网络建设的转折点。Noffsinger补充说，最近美国联邦能源管理委员会允许进入批发市场的储能规则，应该为未来使用台站电池提供进一步的安全保障。”

如果没有储能等创新解决方案，这两家公司认为公用事业和电网处理电动汽车扩张的能力可能会受到阻碍。

“没有电池储能的企业将处于竞争劣势，”Black＆Veatch变革性技术集团战略与创新总监PaulStith表示。