當(dāng)電動(dòng)汽車向電網(wǎng)送電（V2G）技術(shù)尚處于應(yīng)用示范階段之時(shí)，單車智能的雙向充電已逐漸成為智能電動(dòng)時(shí)代電動(dòng)車的“標(biāo)配”。
通用汽車于近期宣布啟動(dòng)一項(xiàng)新的能源業(yè)務(wù)，并推出UltiumHome和UltiumCommercial兩項(xiàng)新業(yè)務(wù)，與現(xiàn)有UltiumCharge360相結(jié)合，組成名為“GMEnergy”的新部門。未來該部門的產(chǎn)品和服務(wù)將包括：雙向充電、車載到家庭(V2H)和車載到電網(wǎng)(V2G)應(yīng)用、固定電力存儲(chǔ)、太陽能產(chǎn)品、微電網(wǎng)解決方案、氫燃料電池等。
“通用推出的計(jì)劃與特斯拉的Powerwall相似，都是由電動(dòng)車在停駛或停電期間為家庭供電。”在行業(yè)人士看來，盡管通用的計(jì)劃并無新意，但這一由主機(jī)廠發(fā)起的分布式的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的儲(chǔ)能/供能技術(shù)的應(yīng)用，正蘊(yùn)育著V2G的無限可能。“在政策扶持下，V2G有望進(jìn)入快速發(fā)展期。”
“藏電于車”應(yīng)用者廣
就在通用汽車官宣這一計(jì)劃的前二天，其美國“同鄉(xiāng)”——福特汽車CEO吉姆·法利（JimFarley）在社交平臺(tái)上曬出了一組佛羅里達(dá)州福特車主用福特電動(dòng)皮卡F-150向家庭供電用以照明、冰箱等運(yùn)行的照片，并且配文稱，“在颶風(fēng)之后的停電期間，我們看到使用卡車（皮卡）作為電源的人數(shù)增加了127%。”
北美頻發(fā)的颶風(fēng)、暴風(fēng)雪等自然災(zāi)害導(dǎo)致大規(guī)模的停電，促使福特在其旗下部分電氣化車型上搭載了外部供電系統(tǒng)——福特ProPowerOnboard。這一系統(tǒng)與通用最新啟動(dòng)的UltiumHome和UltiumCommercial有異曲同工之妙，即，均可實(shí)現(xiàn)由電動(dòng)車向家庭或商業(yè)設(shè)施反向充電。
盡管出發(fā)點(diǎn)不同，遠(yuǎn)在大西洋彼岸的沃爾沃汽車也在10月19日宣布其全新純電旗艦SUVVOLVOEX90車型將引入雙向充電功能。不僅如此，沃爾沃汽車的下一代純電車型還將配備超過100千瓦時(shí)的更高容量電池，從而滿足用戶更個(gè)性化的生活所需，將智能充電體驗(yàn)提升至一個(gè)全新的高度。
按照沃爾沃的計(jì)劃，其將在于特定市場和地區(qū)，提供雙向充電功能客戶服務(wù)包，包括壁掛式充電盒和家庭能源管理系統(tǒng)。家庭能源管理系統(tǒng)能夠?qū)㈦妱?dòng)汽車、壁掛式充電盒和家用電表連接在一起，同時(shí)還將連接到云端和沃爾沃汽車App。借助沃爾沃汽車APP中的智能充電功能，用戶能夠更靈活地管理電池電量并按需充電。
“雙向充電功能將大大拓展車輛電池的應(yīng)用場景，比如用戶能夠選擇在非高峰時(shí)段充電，而在高峰時(shí)段為家中供電，亦或是在假期里給帳篷取暖或者為露營炊具供電，甚至能給另一輛沃爾沃電動(dòng)車分享電能。”沃爾沃表示，其目前正在研究和探索更多的應(yīng)用方案，旨在為用戶提供更豐富的電動(dòng)生活體驗(yàn)。
不僅在海外，反向充電技術(shù)在國內(nèi)市場也正得以廣泛應(yīng)用。除已較為普遍實(shí)現(xiàn)的為冰箱、電磁爐等小電器充電的應(yīng)用場景外，包括比亞迪、華為等在內(nèi)的主機(jī)廠和供應(yīng)商，此前均公布了電動(dòng)車之間相互補(bǔ)電的專利，進(jìn)一步擴(kuò)大了雙向充電的應(yīng)用場景。
政策頻出確定發(fā)展方向
在更高層面和更大范圍內(nèi)，雙向充電技術(shù)應(yīng)用的最大場景并不僅在于提升電動(dòng)化的生活體驗(yàn)，而是關(guān)系到電網(wǎng)安全。
“中國是全球電動(dòng)汽車最大市場，隨著電動(dòng)汽車保有量的快速攀升，車輛充電帶來的電網(wǎng)供電壓力將進(jìn)一步增加。”中國汽車技術(shù)研究中心在最新研究報(bào)告中表示，在V2G雙向充電技術(shù)運(yùn)用下，可以達(dá)到減緩電網(wǎng)壓力、節(jié)省充電成本、助力電網(wǎng)智能化轉(zhuǎn)型等優(yōu)勢(shì)。
自2020年以來，國家出臺(tái)了多項(xiàng)汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，提及發(fā)展V2G。其中包括：2020年11月，國務(wù)院印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，鼓勵(lì)加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)能量互動(dòng)；2022年6月國家發(fā)改委等九部門共同印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。2025年，可再生能源年發(fā)電量達(dá)到3.3萬億千瓦時(shí)左右。2025年，全國可再生能源電力非水電消納責(zé)任權(quán)重達(dá)到18%左右。
9月26日，在國家發(fā)改委重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)新聞發(fā)布會(huì)上，國家能源局規(guī)劃司副司長宋雯表示，將加大新型電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度。宋雯提到，將優(yōu)化充電基礎(chǔ)設(shè)施布局，推動(dòng)新能源汽車與電力系統(tǒng)融合發(fā)展，鼓勵(lì)開展有序充電、電動(dòng)汽車向電網(wǎng)送電（V2G）等技術(shù)應(yīng)用示范。
“電動(dòng)車的電池動(dòng)力系統(tǒng)本質(zhì)上就是一套儲(chǔ)能系統(tǒng)。”在中國科學(xué)院院士歐陽明高看來，從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)與新能源電力系統(tǒng)的比較看，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是發(fā)電廠將一次能源轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)過輸電、變電、配電到最終電力用戶，從而完成電能從生產(chǎn)到使用的全過程。在此過程中的能量傳輸是從集中式發(fā)電端到用電端的單向流動(dòng)，具有“源隨荷動(dòng)”的基本特點(diǎn)；而新能源電力系統(tǒng)中的光伏、風(fēng)機(jī)發(fā)電是隨時(shí)間、季節(jié)變化的，同時(shí)用電負(fù)荷也是變化的，這就要求“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”之間可以進(jìn)行靈活的互動(dòng)調(diào)控。“因此，為應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)必不可少。”
據(jù)公安部數(shù)據(jù)，截至今年9月底，全國新能源汽車保有量達(dá)1149萬輛，占汽車保有量的3.65%。其中，純電動(dòng)汽車保有量926萬輛，占新能源汽車總量的80.56%。
大規(guī)模應(yīng)用尚缺“臨門一腳”
“現(xiàn)有新能源汽車是低成本、高安全性的可再生能源電力消納渠道，可通過V2G實(shí)現(xiàn)新能源汽車與電網(wǎng)互動(dòng)，消納可再生能源發(fā)電。”中汽中心研報(bào)認(rèn)為。
早在2020年6月，造車新勢(shì)力代表之一的威馬汽車便已通過全項(xiàng)V2G的車、樁實(shí)測及道路測試，率先實(shí)現(xiàn)V2G技術(shù)落地應(yīng)用，成為首家落地應(yīng)用V2G技術(shù)的新造車企業(yè)。此外，作為已落地建成的商業(yè)運(yùn)營示范點(diǎn)，長城汽車成為國內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)搭接V2G技術(shù)的企業(yè)，目前正在利用運(yùn)營補(bǔ)貼模式進(jìn)行商業(yè)化探索。
不過，這一“看上去很美”的應(yīng)用場景，當(dāng)下也面臨著技術(shù)和電力交易制度設(shè)計(jì)的難題。
“我國電力交易市場市場仍處于建設(shè)期，包括定價(jià)規(guī)則在內(nèi)的配套機(jī)制不健全甚至缺失，導(dǎo)致V2G短期內(nèi)看不到成熟的商業(yè)化模式。”遠(yuǎn)景能源智能電網(wǎng)首席科學(xué)家劉廣一表示。而在技術(shù)層面，中汽中心認(rèn)為相對(duì)于其他電力儲(chǔ)能，電動(dòng)汽車V2G的難點(diǎn)不在于將車輛電能反向供給電網(wǎng)的技術(shù)本身，而是其較為分散，和多次循環(huán)充放電對(duì)電池衰減等性能的影響。
針對(duì)車網(wǎng)互動(dòng)中電力市場改革的問題，中國工程院院士江億表示，電價(jià)機(jī)制極其復(fù)雜，涉及范圍廣、改革難度大，短時(shí)間內(nèi)難見成效。但在電動(dòng)汽車快速發(fā)展和車網(wǎng)互動(dòng)模式探索的背景下，可以通過建立電網(wǎng)動(dòng)態(tài)碳排放責(zé)任因子的方法來代替動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制。激勵(lì)用電終端進(jìn)行柔性用電。例如以京津冀等區(qū)域?yàn)榈赜虺叨取⒁悦?5分鐘為時(shí)間尺度，實(shí)時(shí)頒布動(dòng)態(tài)碳排放責(zé)任因子，充電樁以這一因子為依據(jù)，選擇低碳時(shí)充電，高碳時(shí)放電，從而協(xié)助電網(wǎng)削峰填谷。在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的背景下，碳排放量可作為與電價(jià)同時(shí)并存的激勵(lì)和調(diào)節(jié)工具。
“車網(wǎng)互動(dòng)的最優(yōu)解是‘電網(wǎng)-建筑配電網(wǎng)-電動(dòng)汽車’的方式，即電動(dòng)汽車通過充電樁接入到建筑配電網(wǎng)中，從建筑配電網(wǎng)取電為充電樁充電，并在需要的時(shí)候向建筑配電網(wǎng)放電。”在江億看來，只要一天內(nèi)通過充電樁與建筑配網(wǎng)連接的時(shí)間足夠長，就應(yīng)該實(shí)行免費(fèi)充電、免費(fèi)放電，減小車網(wǎng)互動(dòng)與電力交易涉及的計(jì)費(fèi)難度，使實(shí)際操作簡單易行。
