中能調查丨電動汽車充電，距離“賺錢”有多遠？
來源：中國能源新聞網 時間：2024-01-10 14:57
——車網互動產業(yè)調研
中國能源新聞網調研組
近年來，我國電動汽車產業(yè)發(fā)展迅猛，越來越多的家庭選擇電動汽車作為出行工具。而在車網互動的背景下，電動汽車正被賦予“代步工具”以外的新含義。
所謂車網互動，即電動汽車通過充放電裝置與公共電網、微電網等供電系統(tǒng)或樓宇、住宅等配電系統(tǒng)相連，將動力電池作為移動儲能或可控負荷聚合參與電網運行的靈活性資源，實現電動汽車與電網間的能量流、信息流雙向互動。
簡單來說，電動汽車已不僅是從電網獲得能量的“受益者”，更因其擁有海量的充放電資源，而日益承擔起配合電網有序充電甚至反向送電的“施益者”。
當前，我國車網互動推進情況如何？電動汽車用戶如何從車網互動中獲益？日前，記者實地探訪我國車網互動產業(yè)發(fā)展各環(huán)節(jié)，就其推進意義和開展難點進行了深入調研。
“參與車網互動可實現‘免費開車’”
停車、插槍、掃碼……一系列充電動作，電動汽車車主閆女士已是行云流水。而與絕大部分車主不同的是，閆女士還有另一個身份——一名資深的車網互動參與者。
“我參與車網互動已有三年時間。主要參與方式有兩種，一種是在電價低的時間段錯峰充電，另一種是將電動汽車作為儲能設施，利用不同時段的電價差進行充放電操作。這兩種方式都能讓我在用車的同時‘賺’到錢?！遍Z女士笑著說。
正如閆女士所言，當前，車網互動主要以智能有序充電和車網雙向充放電等形式開展。在有序充電場景下，車主可以利用有序充電樁在電價低的時間進行谷時充電；在雙向充放電場景下，車主可利用V2G樁（Vehicle to Grid，即電動汽車給電網送電的技術，簡稱V2G）將電動汽車作為移動儲能單元進行峰時放電。
然而，記者在北京走訪數十位電動車主后獲悉，目前只有少數車主對于車網互動有所了解。這些車主坦言，促使他們參與車網互動最大的激勵手段，就是收益。
“希望一次車網互動，可以賺取一杯咖啡的價錢?！?/span>
“如果車網互動的收益可以抵消電動車充電的成本，我愿意考慮參與?！?/span>
……
記者從閆女士使用的“e充電”App上看到，三年來，她利用車輛閑暇時參與向電網反向送電，獲取的放電收入逾8000元，超過充電支出，基本實現了“充電自由”。
不過閆女士也向記者表示，由于目前車網互動的普及率還不高，她的放電收益尚無法提現，僅限于在“e充電”中消費使用。同時，因為自己的工作特點使然，她有機會可以頻繁參與電網充放電，使得參與車網互動的頻率較普通車主高。
記者也按照平均水平進行了計算。目前，電動汽車電池平均容量為70至80千瓦時，如每次利用其中20千瓦時的容量參與車網互動，按照每年充放電100次，每千瓦時獲取峰谷價差收益0.8元測算，一年參與車網互動的收入約為1600元。
特來電新能源股份有限公司副總裁李劍波肯定了上述數據，表示：“在理想狀態(tài)下，普通私家車主參與車網互動，基本可實現免費開車?！?/span>
相對收益而言，也有相當數量的電動汽車用戶關注電池的使用壽命。在采訪中，超八成受訪者就頻繁充放電對汽車電池使用壽命的影響表示出擔心。
對此，李劍波給記者算了一筆賬：“根據我們的統(tǒng)計，絕大多數私家車輛平均充電頻率約為每年50次。按照汽車10年壽命測算，全周期內車主使用的充電次數約為500次。而目前，動力電池的設計壽命至少為3000次，按照實際使用壽命2000次保守計算，每輛電動汽車在全周期內仍有超過1000次的電池充電次數可參與車網互動?！?/span>
根據記者了解，目前我國已有多個車網互動項目在全國試點，并已在部分地區(qū)實現了商業(yè)化運營。
如國家電網已經在全國10余個省市開展了試點項目建設，累計部署300多個V2G場站1000余個V2G樁，并依托試點項目探索V2G參與一般工商業(yè)削峰填谷、配網互動等多場景應用。
特來電充電網運營的50多萬個終端也均可滿足車網互動，可實現就地互動、有序充電，同時可常態(tài)化參與調峰輔助服務、市場化需求響應等互動業(yè)務，可調容量超過300萬千瓦。
此外，車網互動已帶動起產業(yè)鏈多環(huán)節(jié)的布局與應用。
目前，我國已完成了7千瓦、15千瓦、60千瓦等一系列直流充放電樁的自主研發(fā)。比亞迪、廣汽、長城等車企廠商也已推出10余款V2G車型，同步開展了動力電池充放電效率、參與V2G壽命分析等技術研究。
蔚來充換電規(guī)劃管理部負責人何旭在接受記者采訪時表示，目前蔚來所有車型均支持車網互動，同時將大規(guī)模地推動V2G場站的建設，引導電動汽車用戶參與V2G業(yè)務。
此外，國家和地方出臺的有關碳達峰、儲能、可再生能源、電價等相關文件，也普遍將車網互動納入了支持范圍。
“隨著我國電力市場機制不斷完善，有望通過3~5年左右時間支持車網互動全面進入電力市場，實現V2G聚合資源與固定式儲能公平競爭，提升我國電力靈活性資源的配置效率，促進車網互動市場的形成?！敝袊娏ζ髽I(yè)聯合會副秘書長劉永東預測稱。
“電動汽車將成為新能源發(fā)電‘消納神器’”
對于普通電動汽車用戶而言，車網互動的價值最直觀的體現在于個人收益的增加。而對于整個能源系統(tǒng)來說，車網互動則是提高電力系統(tǒng)運行效率、提升電網靈活性與穩(wěn)定性的一劑良藥。
劉永東表示，車網互動技術將電動汽車與大電網相結合，可實現能量的雙向傳遞和優(yōu)化利用，對于推動能源結構的轉型和實現可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。同時電動汽車和充電基礎設施與能源互聯網協同發(fā)展，也是培育電動汽車產業(yè)發(fā)展新動能、提升電網靈活性與穩(wěn)定性、促進能源清潔低碳轉型的重要途徑。
國網智慧車聯網技術有限公司副總經理王文在接受記者采訪時指出，隨著新型電力系統(tǒng)建設，新能源滲透率越來越高，造成電源側隨機性和波動性越來越強，將給電網運行控制帶來嚴峻挑戰(zhàn)，僅靠發(fā)電調度難以實現安全穩(wěn)定運行，這就需要大力開發(fā)負荷側需求響應互動能力。
“電動汽車負荷具有規(guī)模大、靈活可調、經濟性好等突出特點，是優(yōu)質的可調節(jié)負荷資源。通過車網互動，可有效解決新型電力系統(tǒng)建設過程中供需協同不足的問題?！蓖跷谋硎?。
記者從國網智慧車聯網技術有限公司獲悉，2023年全年，該公司依托國家電網智慧車聯網平臺，累計聚合2.6萬余個充電站、6萬余個充電樁、2000兆瓦以上新能源汽車充電負荷，在北京、天津、河北、山東、上海等地參與調峰輔助服務市場和電力需求響應市場，推動新能源汽車與新型電力系統(tǒng)融合發(fā)展。
李劍波也表達了相同的觀點。他認為，目前我國新能源發(fā)電占比逐年增加，雖然新能源在發(fā)電側的行為不可控，但是可以通過車網互動，對負荷側進行約束和控制，從而實現對需求的響應和轉換。
“電動汽車的移動儲能加上產業(yè)園區(qū)的有序充電網組成‘蓄水池’，非常有可能解決目前大比例新能源接入后無序發(fā)電的問題，電動汽車也將成為非常好的新能源‘消納神器’?！崩顒Σū硎?。
除了搭建起發(fā)電側無序性和負荷側有序性的橋梁外，清華四川能源互聯網研究院新能源汽車儲能研究所副所長李立理還從經濟性角度解讀了車網互動的意義。
李立理解釋稱，當前配電網需要留有足夠的冗余電力以保障用電安全，導致社區(qū)私人充電樁和公共快充站都面臨充電設施報裝的接入瓶頸。目前社區(qū)私人充電樁建設公共空間占用大、投資造價高，而通過車網互動可以實現的智能有序充電可以讓配電箱的接入能力提升至原來的兩倍以上，大大減少了社區(qū)私人充電樁及相應配電網建設的規(guī)模與投資成本。
“其次，車網互動還可以節(jié)省出超萬億的電力保供和靈活調節(jié)的社會成本。”李立理提出，目前電網超過全年峰值負荷95%的時間不足50個小時，為保障這部分高峰負荷需求，電力系統(tǒng)往往需要配置頂峰電源或輸電通道，付出的邊際成本十分高昂。
" index="11" level="2" style="font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; margin-bottom: 10px; line-height: 2em;">據李立理團隊預測，2035年前，我國有望通過車網協同實現日負荷的“凈削峰”，2050年前實現“完全削峰”，相比傳統(tǒng)負荷模式降低20%的頂峰機組和輸電通道建設需求。
“節(jié)省下來的巨額社會成本可以通過市場化機制回饋至每一家聚合商和每一位車主?！崩盍⒗肀硎?。
“需加強充電基礎設施、政策機制、用戶引導等方面的協同”
雖然大有裨益，但多位業(yè)內專家也向記者透露，要實現車主“盡快上線”的愿望，車網互動還有諸多痛點亟待突破。
王文認為，目前電動汽車與電網雙向互動發(fā)展主要面臨技術標準、建樁成本、負荷聚合、價格機制、消費習慣五方面的制約因素。
“比如在建樁成本方面，因為沒有規(guī)模效應，目前充放電樁價格是常規(guī)直流樁的2~3倍左右，即1臺15千瓦的充放電樁費用就要兩三萬元，未來成本能否顯著下降則主要取決于能否大規(guī)模推廣?！蓖跷慕忉尫Q。
在車企方面，何旭認為，目前車網互動的技術標準暫不完善，同時也缺乏車網互動的價格機制和商業(yè)模式。
劉永東指出，目前車網互動靈活性資源參與電力市場仍然受到諸多因素制約，如頂峰型輔助服務市場尚未建立、個人充電樁用戶尚不能參與現貨等電能量主力市場、電網關口表以下的充電設施資源尚難以直接聚合參與市場、V2G聚合資源尚不能具備獨立儲能電站相當的市場參與地位等問題。
在此背景下，劉永東建議，車網互動橫跨電網、交通、充電等多個環(huán)節(jié)，產業(yè)鏈條長、涉及部門多，需加強充電基礎設施、政策機制、用戶引導等方面的協同，加快出臺車網互動頂層設計文件，加快市場主體的身份確定。同時要開展能源交通協同轉型的頂層設計，在明確技術路徑、重點領域和部門分工的基礎上，加快充電基礎設施網絡、終端設備、技術標準、市場運營及服務小區(qū)物業(yè)配合等多個環(huán)節(jié)同步升級。
李立理表示，應盡快在國家層面制定車網協同頂層設計和商用化路線圖，建立跨行業(yè)協同機制，加快技術標準和測試認證體系建設，并開展先行示范區(qū)建設，完善配套市場機制以及政策監(jiān)管體系。
為大力培育車網融合互動新型產業(yè)生態(tài)，有力支撐高質量充電基礎設施體系構建和新能源汽車產業(yè)高質量發(fā)展，日前，國家發(fā)展改革委、國家能源局等4部門發(fā)布了《關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見》（以下簡稱《實施意見》），提出協同推進車網互動核心技術攻關、加快建立車網互動標準體系等六方面重點任務，為我國車網互動發(fā)展明確了發(fā)展路徑。
根據《實施意見》確定的目標，預計到2025年底前，將力爭建成5個以上示范城市以及50個以上雙向充放電示范項目，同時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。
此外，針對車網互動標準化的問題，王文明確，車網互動標準化利于促進充換電基礎設施體系高質量發(fā)展，加快推動充換電服務運營商、負荷聚合商等開展車網互動實踐和商業(yè)化運營，營造創(chuàng)新生態(tài)，鞏固和擴大新能源汽車發(fā)展優(yōu)勢。
“下一步，我們將充分發(fā)揮車網互動標準工作組的作用，凝聚行業(yè)優(yōu)勢力量，持續(xù)滾動修編《車網互動技術標準體系》，更好地服務車網互動技術和業(yè)務發(fā)展，高質量引領車網互動快速發(fā)展。”王文表示。（調研組成員：王怡 白宇 馮聰聰）
策劃：王怡
記者：白宇 馮聰聰
視頻拍制：馮聰聰
責任編輯：吳蘇靈
