隨著電動汽車保有量持續(xù)增長及快充技術(shù)應用，電力負荷需求也逐漸加大。為了適應這種趨勢和變化，V2G將電動汽車與電網(wǎng)緊密地連接在一起，開啟了一場能源革命的新篇章。

那么，什么是“V2G”？發(fā)展現(xiàn)狀如何？面臨哪些的問題？對此，充換電頭條（微信公眾號：chd2005s）對V2G技術(shù)的定義、面臨的問題、技術(shù)核心要點以及布局企業(yè)等進行了梳理和總結(jié)。

V2G的定義

V2G全稱：Vehicle-to-Grid，即車網(wǎng)互動，利用電動汽車特有的儲能功能與電網(wǎng)“雙向奔赴”。V2G描述了電動汽車與電網(wǎng)間的雙向流動關(guān)系。簡單來說就是電動汽車可以作為可移動的儲能裝置，通過用電低谷時段充電，用電高峰時段對電網(wǎng)反向放電，構(gòu)建起動態(tài)有效的“新能源汽車+電網(wǎng)”能源體系，起到削峰填谷的調(diào)峰作用，實現(xiàn)能量雙向互動。

V2G技術(shù)的起源與發(fā)展

1995年，美國落基山研究所首席科學家Amory Lovins提出V2G技術(shù)概念原型,特拉華大學William Kempton教授對其進一步發(fā)展，并開展了相關(guān)示范。

2002年，美國加利福尼亞州的AC Propulsion電動汽車公司開發(fā)出一款電動車TZERO，該車型支持雙向充電功能，即不僅能從電網(wǎng)中充電，也能將電能反饋給電網(wǎng)。V2G技術(shù)概念得以實現(xiàn)。

2016年，由日產(chǎn)與丹麥技術(shù)大學等多個機構(gòu)開展的Paker項目，在丹麥多個區(qū)域電力市場持續(xù)地提供了3年多的調(diào)頻輔助服務(wù)。該項目是世界上第一個完全商業(yè)化運行的V2G項目，自此V2G技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成。

V2G技術(shù)的核心要點

就目前來看，V2G技術(shù)要實現(xiàn)電能在電網(wǎng)和車輛動力電池間的雙向流動，由此可知其技術(shù)核心主要涉及車網(wǎng)兩方面：電網(wǎng)側(cè)的充電樁和電網(wǎng)技術(shù)與用戶側(cè)的汽車動力電池相關(guān)技術(shù)。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，監(jiān)視和控制電力生產(chǎn)及供應過程的平臺。該技術(shù)在傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)中已較為成熟。

2. 電動汽車大數(shù)據(jù)獲取、調(diào)用與響應

技術(shù)重點是制造智能傳感器，引入AI技術(shù)、云計算、區(qū)塊鏈技術(shù)等采集并分析電動汽車大數(shù)據(jù)。

3. 有序充電控制系統(tǒng)

該技術(shù)的研究重點有兩方面：一是促使控制系統(tǒng)的算法模型隨著電量監(jiān)測技術(shù)以及數(shù)據(jù)獲取與調(diào)用技術(shù)的更新而不斷優(yōu)化，使得其計算結(jié)果接近產(chǎn)能效率實際最優(yōu)值；二是需盡量降低電動汽車集體接入給電網(wǎng)帶來的損耗，保證傳輸?shù)碾娔苜|(zhì)量。

4. 雙向充電技術(shù)

雙向充電技術(shù)分為車載交流充電和板外直流充電兩種形式，車載交流充電不僅需要專用的交流充電裝置來實現(xiàn)雙向電力傳輸，還需要改進在車輛側(cè)的電氣系統(tǒng)中進行雙向電力傳輸，目前主流的雙向充電形式是使用板外直流充電設(shè)備。

來源：南京江寧經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)

V2G的發(fā)展現(xiàn)狀如何

都說V2G很香，但事實上，喊了多年的V2G卻始終沒有大規(guī)模應用起來。

V2G還只是部分樁企推出的概念樁，當前市面上的大部分充電樁并不具備 V2G功能。而目前很多新能源汽車都還存在充電焦慮的問題，實際愿意去做放電的電動汽車少之又少。

所以理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感，V2G的市場并沒有完全發(fā)展起來，這一技術(shù)仍存在一些問題亟待解決。

V2G在國內(nèi)的應用

在國內(nèi)，V2G技術(shù)正在加快示范應用。V2G示范充電站試點已在深圳、北京、上海、四川、江蘇、浙江、山東等地展開，并嘗試商業(yè)化運營。

1. 無錫車網(wǎng)互動驗證中心

2023年8月23日，全國規(guī)模最大V2G試驗在國網(wǎng)無錫供電公司車網(wǎng)互動驗證中心完成。此次試驗是對V2G技術(shù)的一次實用化驗證。國網(wǎng)無錫供電公司車網(wǎng)互動驗證中心是國內(nèi)規(guī)模最大的V2G 充電樁集群，配置了50臺60千瓦V2G 直流充電樁。而此次試驗數(shù)據(jù)顯示，50臺新能源汽車的反向送電功率接近2000千瓦，送出的電量可滿足133戶居民一天的日常用電。此外，蔚來、埃安、吉利、一汽、小鵬、賽力斯、哪吒、比亞迪等車企陸續(xù)開展對V2G技術(shù)的探索。

2.蔚來V2G光伏自循環(huán)補能體系

蔚來攜手多方在祁連山國家公園共同打造的全球首個V2G光伏自循環(huán)補能體系落成，由光伏電站、V2G雙向充電樁和純電動汽車組成。1月9日，蔚來上海首批10座 V2G 目充站正式投入運營。

3.廣汽能源在廣汽埃安V2G示范中心

2024年3月，廣汽能源在廣汽埃安V2G示范中心成功完成了全國首次新能源汽車與電網(wǎng)融合V2G技術(shù)與虛擬電廠結(jié)合的二次調(diào)頻實車試驗，突破了V2G技術(shù)常態(tài)化應用的必要條件，成為全國首次實現(xiàn)車-網(wǎng)調(diào)頻互動的示范案例。

來源： 廣汽集團

V2G的應用場景

1、平抑負荷峰谷

在城市中，尤其是大型城市中，電網(wǎng)峰谷負荷差會很大。每天電網(wǎng)負荷高峰時段需要有足夠容量的電廠來調(diào)節(jié)負荷變化，在低谷時就會閑置很多容量。由于私家電動汽車絕大多數(shù)時間處于停駛狀態(tài)，這就為電動汽車作為分布式移動儲能單元提供了可能性。使用V2G功能時可以實現(xiàn)在負荷低谷時給電動汽車充電，從電網(wǎng)吸收功率；而在負荷高峰時電動汽車通過逆變裝置將電能回饋給電網(wǎng)，向電網(wǎng)輸送功率。這樣能夠減少電網(wǎng)在備用容量上的投資，減小電網(wǎng)峰谷差，取得經(jīng)濟效益。

在國家節(jié)能減排和新能源汽車的政策支持下，采用V2G平抑負荷峰谷具有顯著的社會效益。在經(jīng)濟方面，充分利用閑置的電動汽車儲能能力，鼓勵用戶參與V2G，一方面可以抵消用戶使用電動汽車的部分費用，另一方面可以減少國家建設(shè)調(diào)峰電源的巨額投資，具有明顯的經(jīng)濟效益。

2、對頻率做出響應

頻率的變化也反映出負荷的變化，同時也必須通過調(diào)整頻率保證滿足系統(tǒng)功率和負荷平衡。V2G能在非高峰時段自動充電，在高峰時段放電，替代效率較低的調(diào)頻電廠（一般的火電廠在接到調(diào)頻信號后，需要一定的啟動時間，而高性能車載動力電池對信號的反應速度是毫秒級的）。

電動汽車放電時可看作一種分布式電源，可用功率及可用時間都有很大的不確定性。但是，當參與V2G的車輛達到一定的數(shù)量時，對于一個整體來說少量車輛的退出，不會影響V2G總的可用功率。有研究表明，90%的車輛都可以參加調(diào)頻服務(wù)，即使在交通的最高峰點也有80%多的車輛是停著的，即可以參加調(diào)頻服務(wù)；而且對于私家車，一天當中只有4%~5%的時間是在使用中的，即有95%的時間可以參加調(diào)頻服務(wù)。當電動汽車規(guī)模化應用時，利用V2G模式實現(xiàn)調(diào)頻功能將在一定程度上提高電網(wǎng)調(diào)頻效率。

3、用作應急電源

當交流電源（市電）出現(xiàn)干擾或中斷時，V2G能保證對負載不間斷地供電，確保關(guān)鍵負載連續(xù)正常運行，從而節(jié)省應急供電裝置的投資，而且其可靠性高并可以根據(jù)實際情況來選擇需要的容量或采用并聯(lián)方式擴大容量，這樣就可以使更多的設(shè)備受到保護。當電動汽車規(guī)?；瘧脮r，如旅游景點大型停車場、居民社區(qū)停車場等地方可以利用電動汽車放電，作為緊急情況下的備用電源使用，為景點電力設(shè)備及居民住宅提供足夠的電能，為電網(wǎng)維修和恢復提供足夠的時間，能夠在一定程度上提高供電可靠性。 

4、為新能源接入平抑擾動

新能源發(fā)電具有較大的波動性，會對電網(wǎng)平穩(wěn)運行造成較大沖擊。以風力發(fā)電和光伏發(fā)電為例，風能、太陽能都是清潔能源，但從電網(wǎng)角度來看，風能、太陽能的波動性和隨機性實際上會對電網(wǎng)供電質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。電網(wǎng)在接納這些電能時要對這種波動進行調(diào)節(jié)，這時V2G就可以作為備用容量對新能源接入所產(chǎn)生的擾動進行平抑，減少火電或其他常規(guī)機組的備用容量。

來源： 星云股份

V2G的價值

長遠發(fā)展看，V2G技術(shù)是未來電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級的重要組成部分。從商業(yè)邏輯上看，V2G帶來了電網(wǎng)、車企、新能源車主三方共贏。

1、對電網(wǎng)價值

根據(jù)電網(wǎng)的需要，可以將電動車作為儲能裝置用于調(diào)控負荷，通過控制充電樁V2G系統(tǒng)的運行來調(diào)整電動汽車的充電和放電時間，從而在電網(wǎng)負荷高峰期間減輕負荷，平衡電網(wǎng)供需關(guān)系。

如此一來，可以減少因電動汽車大量發(fā)展帶來的用電壓力，還能提高電網(wǎng)運行效率和可靠性，減少電網(wǎng)在儲能建設(shè)上的投資。

2、對車企價值

對車企而言，V2G技術(shù)使用戶有效降低了電動汽車的使用成本。在緊急情況下，還能利用V2G技術(shù)將具有電力輸出功能的電動車當作緊急電源使用，將可利于推動電動車的生產(chǎn)與銷售。

3、對新能源車主

電動汽車車主在電網(wǎng)負荷低、電價低的時候給車輛充電，通過充電樁V2G技術(shù)，電動汽車車主可以電網(wǎng)負荷高、電價高時將車輛存儲的能量出售給電網(wǎng)公司，從而獲得經(jīng)濟收益。

來源： 南網(wǎng)順易充

廣西首個光儲超充放（V2G）綜合能源站

V2G面臨的問題

1、標準體系有待完善

我國現(xiàn)行新能源汽車和充電設(shè)施標準均未對V2G功能作出有效規(guī)范，現(xiàn)有電力并網(wǎng)與計量等標準也尚未考慮具備V2G功能車輛和設(shè)備的應用需求，V2G聚合參與電力交易的相關(guān)數(shù)據(jù)交互、運行調(diào)控、信息安全等標準體系仍有待建立健全。當前已開展的V2G試點示范大多是由企業(yè)采用私有協(xié)議實施，并不能支撐商業(yè)化應用。

2、投資收益難以保障

成本方面，因V2G樁尚未批量化生產(chǎn)，一臺15千瓦的V2G樁價格達到2萬元以上，是相同功率常規(guī)直流樁價格的2～3倍。收益方面，當前車網(wǎng)互動靈活性資源參與電力市場仍然受到諸多因素制約，V2G反向放電的價格機制尚未明確，在參與電力需求響應、輔助服務(wù)市場方面存在參與頻次偏低、區(qū)域較少、部分設(shè)施缺乏有效計量手段等問題，目前大多情況下只能通過向物業(yè)單位放電進行峰谷價差套利，收益模式較為單一，不足以覆蓋V2G樁的投資和運行維護成本。

3、各方欠缺參與積極性

消費者方面，主要擔心V2G收益不能有效覆蓋電池壽命和安全性下降帶來的損失。車企方面，由于目前消費者對具有V2G功能的車型幾乎無需求，車企缺乏開發(fā)V2G車型和設(shè)計配套營銷和質(zhì)保方案的動力。電網(wǎng)方面，考慮單臺新能源汽車放電功率低、放電量較小，且存在分布分散、難以調(diào)度管理的問題，與抽水蓄能、大規(guī)模電化學儲能等儲能方式相比，新能源汽車作為儲能單元效率偏低。

V2G的政策

就在昨天（2024年9月10日），國家發(fā)改委等四部門發(fā)布《國家發(fā)展改革委辦公廳等關(guān)于推動車網(wǎng)互動規(guī)?；瘧迷圏c工作的通知》。其中明確指出，全面推廣新能源汽車有序充電，擴大雙向充放電（V2G）項目規(guī)模，豐富車網(wǎng)互動應用場景，以城市為主體完善規(guī)?；?、可持續(xù)的車網(wǎng)互動政策機制，以V2G項目為主體探索技術(shù)先進、模式清晰、可復制推廣的商業(yè)模式，力爭以市場化機制引導車網(wǎng)互動規(guī)模化發(fā)展。

此外，在今年年初，國家發(fā)改委、國家能源局等四部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》，其中提出，到2025年，我國車網(wǎng)互動技術(shù)標準體系初步建成，充電峰谷電價機制全面實施并持續(xù)優(yōu)化，市場機制建設(shè)取得重要進展，加大力度開展車網(wǎng)互動試點示范，力爭參與試點示范的城市2025年全年充電電量60%以上集中在低谷時段、私人充電樁充電電量80%以上集中在低谷時段，新能源汽車作為移動式電化學儲能資源的潛力通過試點示范得到初步驗證。

參與車網(wǎng)互動可實現(xiàn)“免費開車”

在V2G雙向充放電的場景下，將具備V2G功能的電動汽車通過充放電樁接入電網(wǎng)，通過國家電網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺的遠程自動調(diào)控，進行無感無憂的充放電操作，通過這種方式，發(fā)揮電動汽車移動儲能價值，車主就能在車輛停駛的同時‘賺’到錢。

目前，常態(tài)化參與V2G充放電的車主，三年時間放電收益已經(jīng)上萬元，除去充電成本，年度V2G放電凈收益可以達到1300元/年，可以抵消在居住社區(qū)充電的電費支出，實現(xiàn)V2G車輛“終生免費充電”。未來，隨著輔助服務(wù)、需求響應等車網(wǎng)互動應用，電動汽車車主的收益將進一步提升。

來源：國網(wǎng)e充電國網(wǎng)中再中心 車網(wǎng)互動V2G示范站

V2G布局企業(yè)

1、特銳德

目前，特銳德已率先布局車網(wǎng)互動技術(shù)，光儲充放檢綠色能源示范站已投入使用，搭建光伏車棚、梯次儲能、液冷超充、V2G充電樁等設(shè)備，積極發(fā)揮平臺優(yōu)勢，從充電運營商身份向資源聚合商轉(zhuǎn)換。

2、通合科技

通合推出20kW V2G充電模塊，適配虛擬電廠需求，展現(xiàn)其在新能源領(lǐng)域的創(chuàng)新和技術(shù)實力。

3、瀚川智能

瀚川研發(fā)出集V2G、智能微網(wǎng)于一體的光儲充換站，展現(xiàn)其在新能源汽車充電領(lǐng)域的創(chuàng)新實力。

4、國電南瑞

作為國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)和充換電業(yè)務(wù)先行者，國電南瑞研制V2G充電樁，牽頭編制chaoji充電國際標準，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

5、雙杰電氣

雙杰具備生產(chǎn)V2G充電樁能力，為新能源汽車充電領(lǐng)域提供可靠、高效的解決方案。

6、長久物流

長久與鏈宇合作，打造“光儲充檢放”一體化站，配備V2G充電樁，深度開發(fā)新能源汽車后市場。

7、金冠股份

金冠V2G產(chǎn)品已更新至第二代，額定功率120KW，采用先進一體式雙槍結(jié)構(gòu)，滿足市場需求。

8、易事特

易事特充電樁業(yè)務(wù)提供V2G等綜合能源解決方案，助力客戶實現(xiàn)高效能源管理和利用。

V2G的發(fā)展

未來，電動汽車的充電方式將由無序充電逐步過渡到有序充電，最終實現(xiàn)V2G雙向充放電。早在2021年，中國科學院院士歐陽明高便作了題為《車網(wǎng)互動（V2G）技術(shù)潛力與實施可行性》的主旨報告，提出V2G的技術(shù)潛力與實施可行性。他提出我國V2G技術(shù)發(fā)展路線可以采取“三步走”策略：

第一步：2021-2025年

加快完善智能有序充電相關(guān)標準，完善配套政策機制和建設(shè)運營模式，實現(xiàn)重點區(qū)域應用和參與電力交易的試點。

第二步：2026年-2030年

智能有序充電成為主流建設(shè)運營模式，電網(wǎng)對大功率快充場站和社區(qū)充電樁接

入能力顯著提升，電動汽車消納綠電比例大幅提升。

第三步：2031年-2035年

智能有序充電模式實現(xiàn)對大功率公共快充場站、自建專用場站以及社區(qū)和單位充電樁的全面覆蓋，實現(xiàn)高比例錯峰充電與消納綠電。

內(nèi)容資料參考來源：國網(wǎng)e充電、 波波兔的公眾號、新能源技術(shù)研究院等綜合整理

 

 

 

 

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