电动汽车给电网送电?想法太疯狂!却是中国电能的下一形态

电动汽车给电网送电?想法太疯狂!却是中国电能的下一形态
2024年12月27日 18:18 网易新闻

根据中国汽车流通协会乘用车市场信息联席分会数据,2024年7/8/9月,新能源汽车渗透率均突破50%。此消彼长,燃油车市场持续走低,已经低于50%这一分界线,迎来了“电比油多”的时代。

公安部数据显示,截止2024年6月底,新能源汽车的保有量达到2472万辆。新能源汽车普及程度越来越高,智能化、低碳化的出行理念被更多人接受,但同时一种全新的共享概念也逐渐变得流行,那就是V2G(Vehicle to Grid)双向充放电技术。

换个角度来看,新能源汽车基本都背负着一块容量庞大的动力电池,既是支撑用户日常用车的能源,也是储存电能的设备。新能源汽车规模变得庞大,但从能源利用的角度出发,这张“移动能源网络”并未得到很好的利用。

(图片来自Pixabay)(图片来自Pixabay)

2024年9月10日,发改委等部门发布一则联合通知,要求扩大V2G技术试点范围,加速探索可以复制的商业模式,并通过市场推动V2G规模化发展。

V2G并不是什么很新的技术和概念,中国、欧洲等多个国家地区都有布局,而能效电气等国内专注新能源汽车补能的巨头供应商,过去多年押宝V2G技术,坚持全栈自研,并作为重点项目发展,可以看出有很强的决心。

政策落地、企业加码,新能源的“下一站”似乎即将要到达。

电车参与发电,能源共享赛道早已热闹非凡

Vehicle to Grid(V2G)并不是一项新技术,它在多年前就被提出。那么车辆到电网和双向充电究竟是什么?对电网、对用户又有什么意义呢?

简单理解,V2G就是一种允许电动汽车与电网之间进行双向能量和信息交换的创新技术。这项技术的核心在于电动汽车不仅是能源的消费者,也可以作为能源的提供者。

在电网需求低时,电动汽车可以从电网获取电能进行充电,在电网需求高时,电动汽车可以将储存在电池中的电能反馈给电网,从而起到调峰作用,优化电网的负荷管理。

通常来说,V2G技术的实现方式有以下几种:

第一种是“自治式V2G”,这种方式下的电动汽车通常分散在各处,采用车载智能充电器,根据电网的需求和价格信息自动实现V2G运行,好处就是不受地点限制,也易于使用。

第二种是基于微网的V2G,将电动汽车的储能设备集成到微网中,直接为微网提供相关负载供电,优势在于能源的利用效率更高,系统运行更加可靠。

(图片来自Pixabay)(图片来自Pixabay)

还有一种就是基于更换电池组的V2G,代表公司是蔚来汽车。这种方式理解起来更简单,就是利用换电站的电池组实现V2G,结合了常规充电和快速充电的优势。

电动汽车接入双向充电桩后,就可以接受电网大数据的调控。对于电网,在用电高峰时获取电车的能源,提高电网的供电稳定性,避免因高负荷用电带来的停电等生活用电上的不便,甚至可以减少火电或其他常规机组的容量冗余。或者说,当电网出现干扰或中断时,V2G也能作为一种应急供电的手段。

通过V2G,电能就可以实现“哪里不够送到哪里”的高效利用。

对于用户,V2G的优势在于灵活和经济效益,当电价处于低谷时给车辆充电,处于电价高峰和用电高峰时将车辆存储的电能卖给电网,利用峰谷电价差获取一定的经济利益。

(图片来自能效电气)(图片来自能效电气)

V2G本质上是一种宏观调控的能源利用技术,需要打通车辆、充电桩、智能电网三者,首先需要标准化的接口和协议,同时还要求电动汽车和充电桩支持双向充电的能力。

因此,目前V2G技术还处于一种示范性的阶段,深圳、北京、上海等地都有对应的车网互动示范项目,例如深圳的车网互动示范站多达137座,可调节电力为40万千瓦,相当于一个中等规模城市的用电负荷。

北京中再大厦V2G试点项目是国内第一个V2G商业化区域,包括12个V2G充电桩,车辆可以在用电高峰时段为大厦提供电能。谷峰充放电模式下,参与该项目的车主每度电收益接近0.4元,年收益可达到4000元。

(图片来自Pixabay)(图片来自Pixabay)

V2G的技术和理念存在诸多的优势,发展的前景大吗?

答案是肯定的,首先最新政策要求各省推荐试点城市,选取不少于5个城市以及不少于50个V2G项目列入试点范围。参与试点的地区应全面执行充电峰谷分时电价,力争年度充电电量60%以上集中在低谷时段,其中通过私人桩充电的电量80%以上集中在低谷时段。

政策红利的推动力很大,展示了相关部门推动V2G试点规模扩张的决心,也为接下来的普及工作定下了具体的目标。

积极响应的企业有很多,或者说这些企业在新政策出台之前,就已经在V2G这条赛道上积累经验,车企有蔚来、广汽埃安、吉利、特斯拉等;充电桩供应商有能效电气、英飞源、特来电等;电网企业有南方电网和国家电网,无论是车端、充电桩端还是电网端,中国企业已经为V2G的规模落地打好了基础。

其中蔚来在车其中最具代表性,2600+座换电站与V2G结合,聚合成“虚拟电厂”,储电量大,还能与电网进行更深入的互动。蔚来还在江苏无锡打造了车网互动验证中心,在一次30分钟的需求响应试验中,50台电动车送电近2000千瓦,可满足133户居民一天的用电需求。

能效电气作为充电桩行业头部企业,对V2G技术的重视和技术积累能够在研发重心上体现。近几年来,能效电气将研发投入的70%用在V2G上。

(图片来自能效电气)(图片来自能效电气)

可以说V2G概念只是还未被大众所知晓,实际上这条赛道上已经充满了押宝的“玩家”。越来越多资本的进入和政策的倾斜,也就意味着V2G有更好的生长条件,技术成熟和商业化跑通,大概只剩下时间上的问题。

是能源的终局,也是用户认知的困局

V2G的理想形态很丰满,结果上看对能源利用百利而无一害,但为什么从上个世纪90年代才提出的概念,直到最近几年才大力发展呢?从技术布局、市场接受度、汽车用户的担忧等几个方面,我们可以看到答案。

这就不得不提到新能源汽车补能模式中的换电模式,早期行业有认真考虑过换电补能,部分场景下优势很大,也很符合储能设施建设的需求。但因为电池标准化难以落地,没有车企跟进换电,换电站建设成本过高,回报周期过长,最终车企“各过各的”,只有蔚来把换电做出了规模和护城河。

标准化和成本是两座大山,V2G要打通车辆、充电桩、电网、光伏,实现能量信号传输,必然需要标准化的通信接口和充电协议,需要多方通力合作制定行业标准,并开放到车企、充电桩提供商以及电网公司,才能实现V2G的生态闭环。另外,支持双向充电的充电桩、换电站等建设费用,都是不能忽略的成本支出。

根据奥动新能源汽车科技有限公司副董事长杨烨的估算,一个V2G换电站裸站成本在300-500万元(不含电池),若满配26-60套电池,整站成本可达到450-860万元,不包括建设和增容费用。更别提,小区线路改造升级,家用充电桩的建设......想要实现V2G的推广,每个环节都是支出。

用户的担忧又是什么?自然是电池寿命的损耗。

本质上V2G是一种宏观调控的技术,的确在日常生活中能够充分发挥谷充峰放的灵活优势,但频繁的动态调控就代表车辆的充放电次数变多,就会提前透支电池的循环次数。电池寿命无疑是最敏感的话题,尽管各种大大小小的实验,证明了车辆以小倍率频繁充放电数百次之后,电池仍然能够保持90%以上的容量,可要如何让用户接受V2G对车辆的损害“几乎不可被感知”,恐怕不容易。

(图片来自Pixabay)(图片来自Pixabay)

另外,V2G又要如何在用户急需用车的时候,还给他们一辆“满血”的车,可能未来可以通过App预约和AI学习用户的用车行为去解决。相比电价差带来的一些收益上的吸引,如何通过正确的引导,打破对“电池不耐用”的固有认知,接受“牺牲小我完成大我”的设定,这才是V2G走进大众视野的关键。

长期的认知攻坚是V2G技术推广的长跑项目,而且难度很高,但对能效电气而言,他们曾经就做过这么一件“很蠢”的事情。为了让普通民众感受到新能源充电桩的意义,能效电气不惜花大量时间和精力,到城市和县城中举办各种实体科普讲座,用眼见为实的科学事实感染群众,转变消费者的认知的效率不如互联网传播,实际上大家更相信眼前见到的一切。

2016年,能效电气就判断到了充电桩全面C端化的未来,并推动家用充电桩直流化的落地,在小功率直流充电桩这个市场奋斗了多年,等来了主流的一天,后来又提出私桩共享的概念。在V2G上,能效电气也是如此,他们认为2035年所有的充电桩都支持双向充电功能,一口咬定了V2G和充电桩家用化是未来。

产品上,能效电气推出的22kW双枪轮充放D22就是基于“终局政策”打造的解决方案,最大的充电和放电功率为22kW,一台充电桩支持两把枪轮流充电,可以两辆车共用一台充电桩,减少充电桩数量,也可以轮流充电/放电自由组合。简单的“一桩两用”,背后的智能化、联网化已经为V2G打开了“接口”。

(图片来自能效电气)(图片来自能效电气)

根据用车特点,尽可能将谷底的低价电力存储起来,一个三口之家每月能够省下100元电费。

一直以来,能效电气走的是全栈自研路线,全栈自研自主可控,更为以后筑起护城河打下基础。只能说行业不会辜负任何一家坚持自研的公司,能效电气在2023年就实现了销量突破100万的成绩,跻身分布式充放电领域头部。

到了2024年尾,能效电气的V2G产品阵列进一步扩大,在百城百讲第100场讲座上,正式推出天泽D7、天泽D20/D20Plus(双枪)、天境HD7、天境HD20、天云D60/D60Plus(双枪)多款具有里程碑意义的双向充电桩,覆盖7kW-60kW,数字则代表充电桩对应的输出功率。

其中像天泽D7/天境HD7等小功率双向充电桩面向是家用市场,融合户储光伏资源,改善农村弱电网,支持离网V2L,必要时可以让新能源汽车成为应急电源。

天泽D20/D20 Plus面向目的地充放电,其中Plus版本支持双枪分时复用,用尽8小时谷电,配合60度电池包的新能源车型,低充高放,实现削峰填谷。

而天境HD20则属于高端定制产品,拥有独立的风道设计,高可靠、高寿命,目的是提供高标准车网互动体验。

(图片来自能效电气)(图片来自能效电气)

天云D60/D60Plus这样的面向工业园区微电网,支持电池包直挂,兼容国标、国网等多种放电协议。

能效电气认为,到了2035年,所有的充电桩都会是双向充电桩,围绕“光伏+储能电池+电动汽车”的大网展开之后,新能源的想象力会远不止于汽车和充电桩这么简单。

此外,能效电气也与小鹏汽车、蔚来汽车等一线车企合作,打造了许多ODE产品,进一步推动了V2G解决方案的铺开。V2G普及不能只是说说而已,付出行动比什么都重要。

V2G,已是中国能源的“下一站”

事实上V2G和无人驾驶领域有些相像,比如去中心化、共享化、智能化,以往电动汽车的电能,本来是应该接受车主调配的资源,但随着V2G概念兴起,电动汽车接上充电桩并联网后,所有电力资源被归为一个整体,接受电网调控,把电力输送到更需要用电的地方。

新能源时代,能源流动的渠道更加丰富,而不是燃油车油箱里的油,除了加油站和油箱,它很难再到别的地方。

但任何新事物和新概念的普及都是“万事开头难”,伴随着政策出台和资本入局,新事物会发展得很快,市场接受却总是一个不能忽略的过程。从行业技术发展的角度看,能效电气独到的眼光判断到了新能源汽车去OBC的未来,也“赌”到了V2G技术的流行,并早早在双向充电桩和能源共享方向上持续投入,打造出规模化的示范区域。

从基础设施和政策红利上看,相关部门对V2G成规模化提出了明确的目标和要求,接下来必然会有更多企业积极响应,促成V2G示范区的落成,并加速商业化、可持续发展的模式探索。可以说V2G近在眼前,它就是中国新能源的“下一站”。

在消费端提升知名度的同时,能效电气也在“百城百讲”中继续实践,用线下讲堂的方式普及充电桩知识,将于12月26日在北京完成第100场讲座后,继续在未来两年推进“千城千讲”的新目标。

(图片来自能效电气)(图片来自能效电气)

充电桩讲座并非没有意义,新能源车下乡,中国能源全面转型,能效电气充电桩知识讲座“开城”脚步虽然缓慢,但普及效果显著。直到配套成熟、大众认知发生转变,新能源也将彻底走进千家万户。

2025年,新能源汽车渗透率将会进一步提高,技术的成熟和政策的进一步放开,V2G很有可能也会迎来一波小爆发。D22双向充电桩只是能效电气的起点,作为一家主推V2G的供应商,他们接下来的动作也十分值得期待。

那么屏幕前的各位,你们认为V2G的技术推广,会对你们的生活带来什么样的意义?如果作为新能源汽车用户,你愿意支持这样的能源共享蓝图吗?

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