刘锴：“双碳”战略引领充电技术发展

  从2020年提出“双碳”目标以来，我国以《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(以下简称《意见》)和《2030年前碳达峰行动方案》(以下简称《方案》)为纲领，逐步构建起“1+N”政策体系，以推动我国经济绿色低碳循环发展。

  城乡建设、工业、能源和交通运输是碳排放的四大领域。有关部门正在根据《意见》及《方案》的部署和要求，加快制定具体行业的碳达峰实施方案与碳中和实施路线。随着政策文件的陆续发布，“1+N”政策体系从统揽全局到分类实施，为国家如期实现高质量“双碳”目标做出了指导。

  其中，《城乡建设领域碳达峰实施方案》明确提出既要开展绿色低碳社区建设，鼓励选用新能源汽车，推进社区充换电设施建设，又要提高基础设施运行效率，有效减少能源消耗和碳排放。此外，还应优化城市建设用能结构，探索建筑用电设备智能群控技术，在满足用电需求前提下，合理调配用电负荷，实现电力少增容、不增容。笔者认为，上述要求为今后充电设施进社区的技术选型提供了参考：一是充电设施应当具备更高的能效比，以降低运行能耗、提升运行效率;二是社区充电服务网络要能够实现有序调度，运用峰谷电价等价格机制和智能电力调配控制技术，优化调整新能源汽车充电时间、功率与电网供电能力相匹配，实现削峰填谷和绿电消纳。

  《工业领域碳达峰实施方案》则明确提出要加强再生资源循环利用，到2025年，再生铜产量达到400万吨，再生金属供应占比达24%以上;加大交通运输领域绿色低碳产品供给，大力推广节能与新能源汽车，加快充电桩建设及换电模式创新，构建便利高效适度超前的充电网络体系。上述要求具体到充电设施而言，其内部大量铜材线缆的使用还具有较大减碳降耗的空间。笔者曾于2021年赴蔚宇电气调研其报送的“可编程充电桩功率控制器”技术，该技术将充电桩内部复杂的控制及相关功率器件高度集成，实现控制电源单元、充电控制单元和输出开关单元集成为1个模块。在此模块中，各元器件及单元间原本用导线连接的电气线路，全部通过PCB版的电路制程技术集成到了一个电气控制盒中，使得单桩线缆长度减少约46%，铜材使用量减少约32%。该技术的应用在有效降低铜材使用的同时，也显著降低了因线缆使用而产生的发热能耗，是充电设施行业减碳降耗的技术创新范例之一。

  交通运输领域(包括充电设施的运营)更多属于服务业的范畴，但服务业普遍具有“间接排放”的特征。例如，服务业中的用电一般被统计到电力系统碳排放中，运输过程中的用油一般被统计到交通排放中，建筑物中的用能则被统计到建筑排放中。虽然充电设施运营的“直接排放”量不大，但仍然有主动作为的地方，这一方面需要大力做好充电设施的能耗管理工作，另一方面需要选用具有更高能效比和更低能耗的设备产品。以全国当前百万级以及长期千万级的充电设施保有量来看，做好每一个充电设施的减碳降耗工作，具有重大意义。

  早在“十五”期间，国家就制定了电动汽车相关的重大科技专项布局，明确了“三纵三横”的新能源汽车发展路径。汽车行业也按照此路径进行了广泛实践，并取得了良好效果，为交通运输领域的减碳打下了良好基础。从车辆用能来看，新能源汽车本身的运行并不产生或较少产生碳排放，其碳排放从使用端转移到了电力端和生产端。作为能源、建筑、交通、工业等领域的交汇点，充电设施生产和运行的减碳降耗应该是制造和运营企业需要重点关注和思考的方向。只有每一家单位都做好碳达峰、碳中和的规划与实施，才能将减碳降耗的涓涓细流汇聚成支撑我国“双碳”战略目标实现的汪洋大海。(作者刘锴系中国电动汽车充电基础设施促进联盟技术和认证部主任)