电动车实现“睡后收入”的时代,也就是所谓的“V2G”时代,似乎已渐行渐近。
近日,国家发展改革委办公厅等四部委发布《关于推动车网互动规模化应用试点工作的通知》(以下简称《通知》)。
其中提到,将全面推广新能源汽车有序充电,扩大双向充放电(V2G)项目规模,丰富车网互动应用场景,以城市为主体完善规模化、可持续的车网互动政策机制,以V2G项目为主体探索技术先进、模式清晰、可复制推广的商业模式,力争以市场化机制引导车网互动规模化发展。
《通知》还列出了包括发挥电力市场的激励作用、完善价格与需求响应机制、加强智能有序充电应用推广、促进V2G技术与模式协同创新、强化工作保障和有效引导等五项重点工作,通过重点工作指引的方式,针对性的指出、呼吁解决V2G项目推广面临的电价峰谷价差偏窄,V2G充电桩偏少,V2G放电站模式单一与电池性能质保体系不协同等问题。
据悉,该《通知》是继零星试点后,首次较大范围扩大V2G试点面积的举措。与此同时,《通知》对V2G发展主要抓手进行的一番较为详细的论述。
一些业内人士告诉记者,目前国内的电车保有量已经提升到了较高水平,但由于充电高峰时段较为集中,对电网负荷会产生深远影响。目前“V2G”从车辆技术而言已较为成熟,但在基础设施、电网协调方面还有挑战,在引导车主主动削峰填谷方面也有所不足。
V2G破局
所谓的V2G,即“Vehicle-to-Grid”,“车到电网”或双向充放电,即将电动车或电动车电池作为电网的一部分进行互动与并网,允许电动车向电网卖电,从而起到对电网负荷削峰填谷的作用。
“目前中国新能源汽车的保有量已经突破2000万台,但是用电负荷或者充电行为却集中在日间。”国际智能运载科技协会秘书长张翔告诉21世纪经济报道记者:“目前我国的发电结构仍然以水力、火力等发电方式为主。V2G就是希望能通过新能源车的调节作用来缓解这种现象。”
有专家指出,由于居民日常负荷曲线与新能源车充电行为高度重合、因此会造成当前对电网“峰上加峰”的影响,极大影响配电网络负荷。如果未来充电趋势不变,快充、超充覆盖率不断提高,那么电网峰谷负荷差异将进一步扩大,如放任不管,差异可能达到70%以上。
V2G不算是一个“新概念”。在海外,欧洲储能协会定下2030年至2050年的储能目标,其中总储能需求187GWh,V2G储能则要达到33GWh,占比达到17.6%,可见海外对车网融合的重视程度。
国内,早在2020年11月,国务院印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中初步有“鼓励加强新能源汽车与电网能量互动”的提法。随后,2023年6月,国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》;次年1月,国家发改委等部门又发布《关于加强新能源汽车与电网融合互动实施意见》,正式确立了在国内大力发展V2G的大方向。
此后,全国、地方性的支持政策,以及零星的区域性试点,以企业为主的探索正在逐渐增多。
几乎在今年1月国家发改委颁布意见的同时,蔚来汽车在上海全市各处落地了10处36个V2G充电桩。其中位于上海南京西路兴业太古汇的7座充电桩,吸引了一些“网络大V”前去尝鲜——
“放电功率22KWh,差价0.77元不等,一次放40度电赚30元,相当于一顿饭钱。”汽车博主“董买买”在试用蔚来V2G充放电站后表示。
除蔚来之外,首轮获批在上海试点的还有上海电器科学研究所、上海电力实业等六个项目与六家企业。而除上海外,蔚来在北京市顺义区后沙峪也设置了多个V2G充电桩,河南的郑州航空港区也率先启用了首座即时到账V2G新能源充电站等。
经济性矛盾
除个别首发项目外,以一线城市为主的V2G项目招募和政策支持,则在近半年开始不断涌现。
6月,深圳市发改委发布《深圳市支持虚拟电厂加快发展的若干措施》,其中提到对包括V2G充电桩在内的虚拟电厂关键核心设备产业化项目,经评审后给予单个项目最高不超过1500万元支持。
7月,上海市为民办实事项目则提出数量为1000个的V2G充电桩替换计划。而包括部分地区也将V2G与光伏充电桩合并建设,建成所谓的零碳充电站。
在本轮《通知》中,对参与试点的地区、企业也提出了较为“严格”的试点要求,包括:“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。参与试点的V2G项目放电总功率原则上不低于500千瓦,年度放电量不低于10万千瓦时,西部地区可适当降低。”
根据此前国家发改委车网互动意见提出的短期阶段性目标,到2025年我国车网互动技术标准体系初步建成,到2030年,我国车网互动技术标准体系基本建成。预计到2025年国内新能源汽车保有量超3500万辆,假设平均单车带电量约50kWh,届时全市场新能源汽车将提供约17.5亿kWh移动电化学储能。
时间紧、任务重,推动V2G完成快速渗透似乎是大势所趋,但稍微算一算“经济账”却不难发现V2G发展的困境。
东海证券在8月发布的关于V2G市场的研报时指出其发展的数个问题,包括V2G充电桩数量少,大规模改造成本较高;充放电次数增加,电池衰减速度加快;产业链尚处初期,电网压力较大;电力交易意识不足,盈利能力有待提升。车网互动产业链繁杂,推广周期较长,急需政策引导。
以电池衰减为例:一般来说,储能行业常用的锂电池为磷酸铁锂电池,其80%衰减的循环次数大约在2000次以上。但电动车目前使用的动力电池主要以三元锂电池为主,其80%衰减的循环次数普遍在1000到1500次左右。
由于电池超过80%衰减后的容量容易出现直线下滑,因此80%衰减也被列为动力电池的生命线。理想情况下,一款50KWh的三元锂电池价格在6万左右,而如果全部用于V2G充放电,那么简单计算不难发现,V2G充放电至少需要大约0.8元/KWh左右的平均峰谷差价,才能刚好填补电池衰减带来的成本——更不用谈让车主有动力去赚这份钱。
而对于企业而言,由于充放电不涉及行驶里程,而车企对出售的非营运车辆电池设有循环次数内质保体系,因此高度频繁V2G充放电,也大概率会挑战当前车企的电池质保体系。
更大的成本则来自V2G充电站。有行业人士测算,由于包括V2G设备,储能设备,返送设备等,一个V2G充电站的成本接近千万元;其成本可能达到普通充电站的十倍。
产业链前景
虽然推广V2G目前仍然面临着许多障碍,但前述《通知》中已经明确将解决前述问题作为目标。
“优化峰谷时段设置,合理扩大峰谷价差;支持有关企业联合开展V2G项目申报,鼓励车企和电池企业完善电池质保体系和提升电池技术……”《通知》的几项重点工作中提及。
而从产业端来看,尝试积极解决V2G现存问题的企业也不在少数。
OEM方面,蔚来汽车无疑是V2G领域的先行者,其换电模式消除了客户对电池衰减的焦虑,令其更有动力让自己的爱车帮自己“躺赚”——而其他不采用换电模式的OEM,在加入这场游戏的动力上似乎比较欠缺。
“要想实现V2G功能,车端与桩端都要满足双向充放电技术。车端主要涉及的技术模块是车载充电机,即OBC需要支持反向放电功能,以及充电桩需要支持V2G功能。目前,部分纯电车型和混动车型支持双向充放电技术。”均胜电子新能源研究院相关技术人士告诉21世纪经济报道记者:“车载充电机的反向放电技术比较成熟,主要的技术门槛在于软件控制模块如何调整得更好,以及硬件的功率模块如何做得功率密度更高。”
前述相关人士还强调,目前有较多的纯电车型都已经带有双向功能的OBC模块,并且相关企业都已具备研发和生产双向OBC的能力,因此车端的问题不是最大的,但由于现在具备V2G功能的充电桩数量相对较低,这是当前制约V2G推广的主要原因。
前述相关人士还强调,目前绝大多数的纯电车型都已经带有双向功能的OBC模块,因此车端的问题不是最大的,但目前带有V2G功能的充电桩数量极少,其是当前制约V2G推广的主要原因。
在电池衰减方面,宁德时代近期推出与宇通合作的商用电池,质保达到150万公里和15年;而其与广汽合作开发的乘用车电芯也承诺了8年80万公里的质保。
车网融合方面,部分企业选择另辟蹊径——如纵目科技旗下蚕丛机器人等推出所谓汽车移动充电宝,主动对园区通过充放电“削峰填谷”,成为汽车与电网之前的桥梁。