汽車向電網(wǎng)“反向送電”，V2G技術即將爆發(fā)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）隨著新能源汽車以及居民用電設備的爆發(fā)式增長，城市電網(wǎng)壓力與日俱增，這對新能源汽車的充電效率甚至居民用電都產(chǎn)生了不利影響。因此在今年初，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布了《關于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》，推動新能源汽車反向給電網(wǎng)送電。

近日，深圳市也發(fā)布了《深圳市支持虛擬電廠加快發(fā)展的若干措施》，其中提到，鼓勵新能源汽車整車企業(yè)開展技術創(chuàng)新，開放車端V2G功能。V2G 即Vehicle-to-Grid（車輛到電網(wǎng)），又稱雙向逆變式充電技術，即電動車不僅可以從電網(wǎng)獲取電力充電，還可以將車載電池中的電能反饋到電網(wǎng)中，車主也能賺取電費差價。

V2G技術的發(fā)展

根據(jù)國家發(fā)布的《實施意見》，到2025年，將初步建成車網(wǎng)互動技術標準體系，全面實施和優(yōu)化充電峰谷分時電價，市場機制建設和試點示范取得重要進展；到2030年，我國車網(wǎng)互動將實現(xiàn)規(guī)模化應用，智能有序充電將全面推廣。

根據(jù)深圳市發(fā)布的《若干措施》，為了支持V2G技術，針對公交、物流、環(huán)衛(wèi)、港口拖車等典型車型，面向工業(yè)園區(qū)、社會停車場等停充一體場景，將加大車網(wǎng)互動示范應用和持續(xù)升級，推動全市超充、快充以及交流充電設施等全部實現(xiàn)車網(wǎng)互動功能，經(jīng)評審后對于具備V2G功能的充電設施給予單個企業(yè)最高不超過500萬元的支持。

據(jù)2023年深圳市政府工作報告，深圳新能源汽車總量已達76.6萬輛，居世界前列。在電動汽車充電高峰時段，全市充電負荷超過120萬千瓦，相當于即時消耗廣東最大的火電機組發(fā)電容量。目前，深圳供電局在解決充換電設備及系統(tǒng)、邊緣裝置、聚合策略、電池安全和信息安全5大關鍵技術問題等方面取得系統(tǒng)性成果。預計到2030年，車網(wǎng)互動可調節(jié)能力將超過100萬千瓦。

V2G技術，即車網(wǎng)互聯(lián)技術，它使得電動汽車不僅僅是電能的消費者，還能成為電能的存儲和提供者，通過雙向充電和放電，實現(xiàn)與電網(wǎng)的互動。這種技術有潛力改變傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運行方式，增加電網(wǎng)的靈活性和穩(wěn)定性。

自20世紀90年代起，V2G便計入到了各國的研究領域，比如美國是V2G技術研究和應用的先驅之一。早在2012年，特拉華大學的eV2gSM項目就對V2G技術進行了驗證，評估了電動汽車向電網(wǎng)提供調頻服務的潛力。美國政府和軍方也積極參與，如2014年在洛杉磯空軍基地開展的示范項目，得到了美國國防部和加州能源委員會的支持。

美國聯(lián)邦能源管理委員會（FERC）甚至提出修改法規(guī)，推動儲能與分布式能源集成商進入電力市場，為V2G技術的商業(yè)化鋪平道路。

歐洲方面，尤其是英國政府積極鼓勵V2G技術的投資，預計歐洲將成為最大的V2G市場。政策支持包括減稅優(yōu)惠、補貼計劃以及對電網(wǎng)服務市場的開放。也得益于政府的強力推動和電網(wǎng)公司的積極參與，歐洲多國進行了廣泛的V2G試點項目，探索如何利用電動汽車電池作為靈活的儲能資源，平衡可再生能源的間歇性。到2020年，歐洲在全球V2G市場的營收份額超過45%，顯示出其在該領域的領先地位。

V2G有望帶動相關產(chǎn)業(yè)鏈，但也有不少問題需要解決

目前，國內(nèi)V2G市場正處于起步階段，但發(fā)展迅速。有機構預測，到2030年，中國V2G市場的規(guī)模將超過1千億元。同時，計劃在2026年之后開始逐步商業(yè)化推廣。

而V2G技術的普及將對相關產(chǎn)業(yè)鏈造成巨大影響，比如充電樁。傳統(tǒng)的充電樁只能單向地將電能從電網(wǎng)輸送到電動汽車電池。而支持V2G技術的充電樁需要配備先進的逆變器和通信系統(tǒng)。逆變器負責將直流電轉換為交流電，以便與電網(wǎng)進行互動，而通信系統(tǒng)則確保電動汽車與電網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的準確執(zhí)行。

國家也在開展V2G技術試點示范建設、戰(zhàn)略合作項目等，快速推進V2G技術的應用。例如廣東省提出到2025年，規(guī)劃累計建成集中式充電站4500座以上、公共充電樁25萬個以上，并積極開展車網(wǎng)互動示范。

同時針對電動汽車，充電控制系統(tǒng)可能需要升級或更換，以支持智能充放電管理。這包括能夠響應電網(wǎng)需求，執(zhí)行充放電操作的智能芯片或軟件系統(tǒng)。根據(jù)國家知識產(chǎn)權局相關信息可以看到，包括吉利、一汽、廣汽、東風、蔚來、賽力斯、哪吒等車企都已有V2G方面的專利儲備。

這不僅有利于相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，對于車主來說，使用V2G技術也能帶來額外的收入。根據(jù)英大證券的一項測算，假設一塊鋰電池的循環(huán)充放電次數(shù)為8000次，如果其中5000次用于“反向送電”，按照1元的峰谷電差價以及每天賣出50度電計算，車主可以獲得25萬元的收益，這甚至超過了一些新能源汽車的價值。

當然，使用V2G并不全是好處。由于目前該技術還成熟，相關市場也才剛剛起步。比如歐洲的V2G模式已經(jīng)相對成熟，可以允許車主通過峰谷電價差來套利，但中國電力交易市場仍然處于建設期，定價、跨省交易等配套機制尚不健全，短期內(nèi)V2G商業(yè)化模式難以跑通。

對于電動汽車的車主而言，使用V2G也會有一定的代價。電動汽車向電網(wǎng)反向送電時是看做一次循環(huán)次數(shù)的，因此加入V2G模式后，電池會因為充放電次數(shù)增加，導致衰減速度加快，電池壽命縮短。

根據(jù)美國夏威夷自然能源研究所研究的數(shù)據(jù)，在恒定功率下，V2G會顯著降低電池壽命至5年甚至以下。因此，新能源汽車對外放電功能的實現(xiàn)對電池質量提出了更高要求。部分車企通過采用高性能長壽命電池，以及應用先進的雙向充放電算法以及V2G電池保養(yǎng)策略，來消除用戶對V2G可能導致電池壽命衰減的顧慮。

當然，即便如此，加入V2G之后，對電動汽車的電池壽命還是有明顯影響的。但在經(jīng)濟效益以及使用壽命上如何權衡，就需要看車主自己了。

總結

V2G技術通過實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)之間的雙向通信和雙向能量流，優(yōu)化了能源效率，參與電網(wǎng)調度，促進了電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟性。在實現(xiàn)能量互聯(lián)互通方面具有巨大潛力，但也面臨著技術、市場和政策等方面的挑戰(zhàn)。隨著技術進步、政策支持和市場需求的增長，這些壁壘有望逐步被克服。