蔚來在第 48 屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展，在計算器科學領(lǐng)域獲得一金一銀兩項大獎，分別是「蔚來能源云」金獎和「領(lǐng)航換電」銀獎。
日內(nèi)瓦國際發(fā)明展由世界知識產(chǎn)權(quán)組織、瑞士聯(lián)邦政府等權(quán)威組織機構(gòu)聯(lián)合舉辦，宗旨是激發(fā)發(fā)明、創(chuàng)造活力，促進國際合作。
創(chuàng)辦于 1973 年，是世界上歷史最長、規(guī)模最大和最具影響力的發(fā)明展之一，是全球最新發(fā)明產(chǎn)品的重要展示舞臺，此次有來自 40 多個國家和地區(qū)的 1000 余項科技發(fā)明參展。
本屆中國團隊參展的主題是中國「智造」，人工智能如何助力永續(xù)發(fā)展，蔚來能源云就是蔚來提出的答案。
01
換電站與蔚來能源云
很多人只知道蔚來換電站擁有很多專利，卻不知道這些專利究竟有什么用？為什么要申請這么多專利？
或者，更進一步講，換電站真的需要那么多專利嗎？
在大家眼中，換電站不過是個存放與拆換電池包的機械結(jié)構(gòu)，站點本身具備智能化很不可思議。
當 2017 年特斯拉財報會議上，Elon 和 JB Straubel 更詳細地解釋了「以產(chǎn)品思維打造工廠」的重要性：
最根本的差異化在于真正把工廠當作一款產(chǎn)品，一款相當垂直整合的產(chǎn)品去打造。把工廠建設(shè)中遇到的問題更多地看成工程或技術(shù)挑戰(zhàn)去解決。
所以，對于蔚來換電站有著特殊的換電螺栓與自動換電機器人屬性的時候，你應(yīng)該知道換電站本身也是款產(chǎn)品。
李斌說三代換電站將上兩塊 Orin X，擁有 508 TOPS，比很多智能電動車擁有的算力還高時，有人不解的問：「換電站要這么多算力干嘛？挖礦嗎？」
答案顯然不是。
不止三代站擁有算力，其實二代站也有 21 TOPS 的算力，比當時蔚來一代平臺的算力還高。
更多人不知道的是，二代換電站有 239 個傳感器，三代換電站還能選裝激光雷達，可謂是武裝到牙齒。
如果說蔚來能源云是 NIO Power 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的大腦，換電站就是最重要的心臟，支撐起 NIO Power 的血液循環(huán)。
為什么換電站需要這么多算力跟傳感器？
看看這張圖：
換電站的傳感器感知范圍很廣，包含所在環(huán)境的天氣、是否有異物侵入、電池與電機的狀態(tài)和電力系統(tǒng)的運行等等。
然后把大數(shù)據(jù)傳給能源云，再由能源云進行數(shù)據(jù)清洗、分析與檢測，建立模型分類。
每次換電，換電站都會對電池進行自檢，就是這套流程的一個應(yīng)用，安全是蔚來的堅持，尤其換電站有這么多電池包，電池安全更是重中之重。
車端也是同樣的系統(tǒng)，只是車端傳感器的側(cè)重與站端不同，站端與車端共同構(gòu)成蔚來能源云的數(shù)字觸點。
這套蔚來全棧自研的云端系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，形成由用戶和能源節(jié)點組成分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。
基于數(shù)據(jù)智能，使能源在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中高效流轉(zhuǎn)；基于用戶需求，自適應(yīng)成最優(yōu)加電方案，提供懂你、安心信任、自由易用的能源服務(wù)體驗。
沈斐在 2022 NIO Power Day 上有展示過蔚來能源云的智能選址功能，智能選址可以透過大數(shù)據(jù)，對新設(shè)站點對原先站點的分流與車主體驗的改善情況仿真。
換電站在建站前要做調(diào)研，包括交通區(qū)位、安全、排隊便利性和周圍車流的密度和熱力圖，蔚來透過智能選址，可以直接在推薦范圍內(nèi)尋找適合設(shè)站的站點，更為快捷便利。
換電站作為新基建，除硬件建設(shè)外，后期的運維亦越發(fā)重要。新基建不止建設(shè)，更要重視后續(xù)運維，利用數(shù)據(jù)平臺進行管理，建構(gòu)服務(wù)體系。
沈斐有展示蔚來如何從蔚來能源得知換電站健康狀態(tài)。
深綠色的點代表狀態(tài)完美、淺綠色代表良好、黃色代表狀態(tài)一般。
借由能源云的數(shù)字孿生，可以預測之后的換電流量，在換電量少的時候，對黃色的站點進行維護，保持換電站建康。
此系統(tǒng)同樣能套用在蔚來充電站，對差樁、壞樁進行維護，因此蔚來充電站是許多電動車主出門在外首選的充電品牌。
此次五一，遍布全國的 1.5 萬根蔚來充電樁，累計服務(wù) 31.5 萬次，其中 79.5% 電量服務(wù)其他品牌，115 個高速服務(wù)超充站，為更多非蔚來用戶高速出行帶來便利。
說了這么多，蔚來能源跟領(lǐng)航換電，究竟跟一開始提到的可持續(xù)發(fā)展有什么關(guān)系？
別急，大的要來了！
02
領(lǐng)航換電的能源想象
領(lǐng)航換電不就是結(jié)合 NOP+ 的高速領(lǐng)航跟停車場景的輔助泊車而已，何來能源的想象空間？
重點是領(lǐng)航換電能擴展場域，一開始只有高速服務(wù)區(qū)的高速轉(zhuǎn)低速場景，之后等 NAD 發(fā)展到城區(qū)，結(jié)合換電，就能實現(xiàn)一鍵加電全自動化，無需人力資源。
這正是有序充電甚至 V2G 的完美場景。
在全球走向碳中和的道路上，新能源大量替代常規(guī)機組，電力系統(tǒng)正形成「高比例可再生能源」和「高比例電力電子設(shè)備」的「雙高」發(fā)展趨勢。
雙高背景下，可再生能源與火電、柔性交直流輸變與傳統(tǒng)交流變電都有本質(zhì)的區(qū)別，給電網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)帶來巨大挑戰(zhàn)，加劇系統(tǒng)不穩(wěn)定性。
傳統(tǒng)的源隨荷動轉(zhuǎn)變?yōu)樵春苫?，中?2020 年電動車充電導致負荷增加 1361 萬 kW，增加全國區(qū)域峰值負荷 1.6%。
如果依然無序充電，預測到 2030 年將增加峰值負荷 1.53 億 kW，增加全國區(qū)域峰值 13.1%。
負荷峰谷差加劇，對電網(wǎng)穩(wěn)定運營是極大的問題。
引導電動車從無序充電轉(zhuǎn)變有序充電，甚至到 V2G，車網(wǎng)協(xié)同一向是熱門的研究課題，但要如何引導車主是最大的難題。
現(xiàn)在大多數(shù)國家最簡單直接的作法是拉開峰谷價差，用電價引導車主錯峰充電。
此招的確有引導效果，但電價無法設(shè)置到很細的時段，很常見谷電價時段前面的用電量劇增，后面乏人問津。
那就更別提 V2G 了。
但領(lǐng)航換電讓一切變得有可能。
在蔚來與國網(wǎng)合作的專利 CN115765045A 中，國網(wǎng)提出發(fā)電側(cè)大型發(fā)電機的頻繁啟停，會帶來磨損大、不安全且不經(jīng)濟的問題。
為了克服此缺陷，兩者合作的專利提供一種基于充換電的電網(wǎng)調(diào)度方法，借由能源云獲取當前工單與預測信息。
根據(jù)負荷需求生成電網(wǎng)調(diào)度指令，包括總調(diào)度功率與設(shè)備啟停。
當領(lǐng)航換電落實到城區(qū)，則可以反過來。
能源云先接受電網(wǎng)調(diào)度指令，比如凌晨風電過多需消納，再調(diào)動有需求的電動車一鍵加電。而自動駕駛的推進則可以讓這一步更加自動化。
去年四川限電的同時，在合肥供電公司統(tǒng)一調(diào)度控制下，15 座蔚來換電站集體參與了全市「虛擬電廠」的電網(wǎng)調(diào)峰。
在不影響用戶正常換電使用的同時，換電站五天內(nèi)累計調(diào)整電力負荷 8000 度，相當于省出了 3,000 戶普通家庭。
當時有 575 座換電站參與錯峰充電，谷時用電比例從 12% 提升到 20%，一個月轉(zhuǎn)移高峰用電量 41 萬度。
蔚來僅僅透過錯峰就能擠出 15 萬戶的用電量。
如果有更多車主愿意參與呢？
現(xiàn)在中國蔚來的 30 萬車主，只要有 1% 愿意，就是 3000 輛車，3000 顆電池，相當于 230 座二代站電池存量，錯峰一個月就能調(diào)整 16 萬度電，擠出近 6 萬戶的用電量。
這是一門大生意，也是提高電網(wǎng)配電效率的手段。
這才是「領(lǐng)航換電」的想象空間，不過受限于法規(guī)與蔚來 NAD 的進展，目前還只是試點，因此領(lǐng)航換電雖然有遠大前景，但只能拿到銀獎。
03
獲獎與歐洲地平線項目
除了上面的獲獎，其實蔚來在今年還與 26 家合作伙伴共同加入歐洲地平線項目，研究電動出行服務(wù)領(lǐng)域與混合儲能系統(tǒng)的深入研發(fā)。
探討換電站與電動車作為儲能單元，提供電網(wǎng)輔助服務(wù)，并在需求響應(yīng)、電力交易等領(lǐng)域的可能性。
「蔚來能源云」與「領(lǐng)航換電」就是電動出行與儲能的一種可能性。
新能源車不僅止于車，更是種新的生活方式，是種商業(yè)模式的全面開創(chuàng)，本來距離遙遠的電力交易和碳權(quán)，一下子就在我們身旁。
大家似乎對「能源云」這樣的智能系統(tǒng)很不感冒，但如果有電力相關(guān)的人就會知道這有多重要。
蔚來要和電網(wǎng)做生意，這是目標，但實現(xiàn)目標的路徑可是荊棘密布，大家都知道換電站可以解決補能，但對于電網(wǎng)換電站更重要的是解決配電。
中國電力系統(tǒng)并不是輸電難，而是電力的儲存和配置難，這里面國家隊只能解決基建問題，解決不了服務(wù)問題。
能源云本質(zhì)上是物聯(lián)網(wǎng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)中的操作系統(tǒng)，特來電的 CEO 曾表達過，只搞充電樁服務(wù)必死，未來的想象空間在「能源互聯(lián)網(wǎng)」。
你都知道自動駕駛有數(shù)據(jù)，你有沒有想過電力系統(tǒng)里數(shù)據(jù)量更大，也很重要，這可是千家萬戶的事。
目前積極投入 虛擬電廠業(yè)務(wù)的，自認為有先天優(yōu)勢的發(fā)電企業(yè)們，正是用建電廠的大干快上的投資邏輯，去理解軟服務(wù)的虛擬電廠。
當對一個事物發(fā)展的底層邏輯，認知出現(xiàn)偏差，這個事物的發(fā)展也一定會一地雞毛。
能源云，有很多作用，智能選址只是一個能力。
除了選址，能源云還有預測換電量和充電量的能力。既然要和電網(wǎng)做生意，如果有區(qū)域內(nèi)用電量的高低起伏數(shù)據(jù)，那這個價值就大了。
你看看下面那張圖，這才是能源云的目標。
再就是高速領(lǐng)航換電。
高速領(lǐng)航換電是把 AD 和 Power Swap 鏈接起來的技術(shù)，能源云能夠智能連接來自車輛、電池、換電站、充電樁和道服專員的數(shù)據(jù)，來分配電力資源。
高速領(lǐng)航換電可不只是自動駕駛的一環(huán)。
道阻且長，永續(xù)發(fā)展本就不是那般容易。
「Blue Sky Coming」，蔚來一直朝著這個愿景前進。
日內(nèi)瓦國際發(fā)明展由世界知識產(chǎn)權(quán)組織、瑞士聯(lián)邦政府等權(quán)威組織機構(gòu)聯(lián)合舉辦，宗旨是激發(fā)發(fā)明、創(chuàng)造活力，促進國際合作。
創(chuàng)辦于 1973 年，是世界上歷史最長、規(guī)模最大和最具影響力的發(fā)明展之一，是全球最新發(fā)明產(chǎn)品的重要展示舞臺，此次有來自 40 多個國家和地區(qū)的 1000 余項科技發(fā)明參展。
本屆中國團隊參展的主題是中國「智造」，人工智能如何助力永續(xù)發(fā)展，蔚來能源云就是蔚來提出的答案。
01
換電站與蔚來能源云
很多人只知道蔚來換電站擁有很多專利，卻不知道這些專利究竟有什么用？為什么要申請這么多專利？
或者，更進一步講，換電站真的需要那么多專利嗎？
在大家眼中，換電站不過是個存放與拆換電池包的機械結(jié)構(gòu)，站點本身具備智能化很不可思議。
當 2017 年特斯拉財報會議上，Elon 和 JB Straubel 更詳細地解釋了「以產(chǎn)品思維打造工廠」的重要性：
最根本的差異化在于真正把工廠當作一款產(chǎn)品，一款相當垂直整合的產(chǎn)品去打造。把工廠建設(shè)中遇到的問題更多地看成工程或技術(shù)挑戰(zhàn)去解決。
所以，對于蔚來換電站有著特殊的換電螺栓與自動換電機器人屬性的時候，你應(yīng)該知道換電站本身也是款產(chǎn)品。
李斌說三代換電站將上兩塊 Orin X，擁有 508 TOPS，比很多智能電動車擁有的算力還高時，有人不解的問：「換電站要這么多算力干嘛？挖礦嗎？」
答案顯然不是。
不止三代站擁有算力，其實二代站也有 21 TOPS 的算力，比當時蔚來一代平臺的算力還高。
更多人不知道的是，二代換電站有 239 個傳感器，三代換電站還能選裝激光雷達，可謂是武裝到牙齒。
如果說蔚來能源云是 NIO Power 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的大腦，換電站就是最重要的心臟，支撐起 NIO Power 的血液循環(huán)。
為什么換電站需要這么多算力跟傳感器？
看看這張圖：
換電站的傳感器感知范圍很廣，包含所在環(huán)境的天氣、是否有異物侵入、電池與電機的狀態(tài)和電力系統(tǒng)的運行等等。
然后把大數(shù)據(jù)傳給能源云，再由能源云進行數(shù)據(jù)清洗、分析與檢測，建立模型分類。
每次換電，換電站都會對電池進行自檢，就是這套流程的一個應(yīng)用，安全是蔚來的堅持，尤其換電站有這么多電池包，電池安全更是重中之重。
車端也是同樣的系統(tǒng)，只是車端傳感器的側(cè)重與站端不同，站端與車端共同構(gòu)成蔚來能源云的數(shù)字觸點。
這套蔚來全棧自研的云端系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，形成由用戶和能源節(jié)點組成分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。
基于數(shù)據(jù)智能，使能源在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中高效流轉(zhuǎn)；基于用戶需求，自適應(yīng)成最優(yōu)加電方案，提供懂你、安心信任、自由易用的能源服務(wù)體驗。
沈斐在 2022 NIO Power Day 上有展示過蔚來能源云的智能選址功能，智能選址可以透過大數(shù)據(jù)，對新設(shè)站點對原先站點的分流與車主體驗的改善情況仿真。
換電站在建站前要做調(diào)研，包括交通區(qū)位、安全、排隊便利性和周圍車流的密度和熱力圖，蔚來透過智能選址，可以直接在推薦范圍內(nèi)尋找適合設(shè)站的站點，更為快捷便利。
換電站作為新基建，除硬件建設(shè)外，后期的運維亦越發(fā)重要。新基建不止建設(shè)，更要重視后續(xù)運維，利用數(shù)據(jù)平臺進行管理，建構(gòu)服務(wù)體系。
沈斐有展示蔚來如何從蔚來能源得知換電站健康狀態(tài)。
深綠色的點代表狀態(tài)完美、淺綠色代表良好、黃色代表狀態(tài)一般。
借由能源云的數(shù)字孿生，可以預測之后的換電流量，在換電量少的時候，對黃色的站點進行維護，保持換電站建康。
此系統(tǒng)同樣能套用在蔚來充電站，對差樁、壞樁進行維護，因此蔚來充電站是許多電動車主出門在外首選的充電品牌。
此次五一，遍布全國的 1.5 萬根蔚來充電樁，累計服務(wù) 31.5 萬次，其中 79.5% 電量服務(wù)其他品牌，115 個高速服務(wù)超充站，為更多非蔚來用戶高速出行帶來便利。
說了這么多，蔚來能源跟領(lǐng)航換電，究竟跟一開始提到的可持續(xù)發(fā)展有什么關(guān)系？
別急，大的要來了！
02
領(lǐng)航換電的能源想象
領(lǐng)航換電不就是結(jié)合 NOP+ 的高速領(lǐng)航跟停車場景的輔助泊車而已，何來能源的想象空間？
重點是領(lǐng)航換電能擴展場域，一開始只有高速服務(wù)區(qū)的高速轉(zhuǎn)低速場景，之后等 NAD 發(fā)展到城區(qū)，結(jié)合換電，就能實現(xiàn)一鍵加電全自動化，無需人力資源。
這正是有序充電甚至 V2G 的完美場景。
在全球走向碳中和的道路上，新能源大量替代常規(guī)機組，電力系統(tǒng)正形成「高比例可再生能源」和「高比例電力電子設(shè)備」的「雙高」發(fā)展趨勢。
雙高背景下，可再生能源與火電、柔性交直流輸變與傳統(tǒng)交流變電都有本質(zhì)的區(qū)別，給電網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)帶來巨大挑戰(zhàn)，加劇系統(tǒng)不穩(wěn)定性。
傳統(tǒng)的源隨荷動轉(zhuǎn)變?yōu)樵春苫?，中?2020 年電動車充電導致負荷增加 1361 萬 kW，增加全國區(qū)域峰值負荷 1.6%。
如果依然無序充電，預測到 2030 年將增加峰值負荷 1.53 億 kW，增加全國區(qū)域峰值 13.1%。
負荷峰谷差加劇，對電網(wǎng)穩(wěn)定運營是極大的問題。
引導電動車從無序充電轉(zhuǎn)變有序充電，甚至到 V2G，車網(wǎng)協(xié)同一向是熱門的研究課題，但要如何引導車主是最大的難題。
現(xiàn)在大多數(shù)國家最簡單直接的作法是拉開峰谷價差，用電價引導車主錯峰充電。
此招的確有引導效果，但電價無法設(shè)置到很細的時段，很常見谷電價時段前面的用電量劇增，后面乏人問津。
那就更別提 V2G 了。
但領(lǐng)航換電讓一切變得有可能。
在蔚來與國網(wǎng)合作的專利 CN115765045A 中，國網(wǎng)提出發(fā)電側(cè)大型發(fā)電機的頻繁啟停，會帶來磨損大、不安全且不經(jīng)濟的問題。
為了克服此缺陷，兩者合作的專利提供一種基于充換電的電網(wǎng)調(diào)度方法，借由能源云獲取當前工單與預測信息。
根據(jù)負荷需求生成電網(wǎng)調(diào)度指令，包括總調(diào)度功率與設(shè)備啟停。
當領(lǐng)航換電落實到城區(qū)，則可以反過來。
能源云先接受電網(wǎng)調(diào)度指令，比如凌晨風電過多需消納，再調(diào)動有需求的電動車一鍵加電。而自動駕駛的推進則可以讓這一步更加自動化。
去年四川限電的同時，在合肥供電公司統(tǒng)一調(diào)度控制下，15 座蔚來換電站集體參與了全市「虛擬電廠」的電網(wǎng)調(diào)峰。
在不影響用戶正常換電使用的同時，換電站五天內(nèi)累計調(diào)整電力負荷 8000 度，相當于省出了 3,000 戶普通家庭。
當時有 575 座換電站參與錯峰充電，谷時用電比例從 12% 提升到 20%，一個月轉(zhuǎn)移高峰用電量 41 萬度。
蔚來僅僅透過錯峰就能擠出 15 萬戶的用電量。
如果有更多車主愿意參與呢？
現(xiàn)在中國蔚來的 30 萬車主，只要有 1% 愿意，就是 3000 輛車，3000 顆電池，相當于 230 座二代站電池存量，錯峰一個月就能調(diào)整 16 萬度電，擠出近 6 萬戶的用電量。
這是一門大生意，也是提高電網(wǎng)配電效率的手段。
這才是「領(lǐng)航換電」的想象空間，不過受限于法規(guī)與蔚來 NAD 的進展，目前還只是試點，因此領(lǐng)航換電雖然有遠大前景，但只能拿到銀獎。
03
獲獎與歐洲地平線項目
除了上面的獲獎，其實蔚來在今年還與 26 家合作伙伴共同加入歐洲地平線項目，研究電動出行服務(wù)領(lǐng)域與混合儲能系統(tǒng)的深入研發(fā)。
探討換電站與電動車作為儲能單元，提供電網(wǎng)輔助服務(wù)，并在需求響應(yīng)、電力交易等領(lǐng)域的可能性。
「蔚來能源云」與「領(lǐng)航換電」就是電動出行與儲能的一種可能性。
新能源車不僅止于車，更是種新的生活方式，是種商業(yè)模式的全面開創(chuàng)，本來距離遙遠的電力交易和碳權(quán)，一下子就在我們身旁。
大家似乎對「能源云」這樣的智能系統(tǒng)很不感冒，但如果有電力相關(guān)的人就會知道這有多重要。
蔚來要和電網(wǎng)做生意，這是目標，但實現(xiàn)目標的路徑可是荊棘密布，大家都知道換電站可以解決補能，但對于電網(wǎng)換電站更重要的是解決配電。
中國電力系統(tǒng)并不是輸電難，而是電力的儲存和配置難，這里面國家隊只能解決基建問題，解決不了服務(wù)問題。
能源云本質(zhì)上是物聯(lián)網(wǎng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)中的操作系統(tǒng)，特來電的 CEO 曾表達過，只搞充電樁服務(wù)必死，未來的想象空間在「能源互聯(lián)網(wǎng)」。
你都知道自動駕駛有數(shù)據(jù)，你有沒有想過電力系統(tǒng)里數(shù)據(jù)量更大，也很重要，這可是千家萬戶的事。
目前積極投入 虛擬電廠業(yè)務(wù)的，自認為有先天優(yōu)勢的發(fā)電企業(yè)們，正是用建電廠的大干快上的投資邏輯，去理解軟服務(wù)的虛擬電廠。
當對一個事物發(fā)展的底層邏輯，認知出現(xiàn)偏差，這個事物的發(fā)展也一定會一地雞毛。
能源云，有很多作用，智能選址只是一個能力。
除了選址，能源云還有預測換電量和充電量的能力。既然要和電網(wǎng)做生意，如果有區(qū)域內(nèi)用電量的高低起伏數(shù)據(jù)，那這個價值就大了。
你看看下面那張圖，這才是能源云的目標。
再就是高速領(lǐng)航換電。
高速領(lǐng)航換電是把 AD 和 Power Swap 鏈接起來的技術(shù)，能源云能夠智能連接來自車輛、電池、換電站、充電樁和道服專員的數(shù)據(jù)，來分配電力資源。
高速領(lǐng)航換電可不只是自動駕駛的一環(huán)。
道阻且長，永續(xù)發(fā)展本就不是那般容易。
「Blue Sky Coming」，蔚來一直朝著這個愿景前進。
