車網(wǎng)互動的商業(yè)模式尚不成熟，充放電價差還不夠刺激
新型車網(wǎng)互動充電樁能把電動汽車從交通工具變?yōu)?ldquo;充電寶”向電網(wǎng)進行送電
如果你有一輛電動車，并且愿意將其作為電網(wǎng)的充電寶，那么你就可以躺著掙錢了。
雖然掙的錢還不夠多，但這個有點難以置信的場景已經(jīng)成為現(xiàn)實。國網(wǎng)電動汽車服務(wù)有限公司（下稱國網(wǎng)電動車公司）給《財經(jīng)》記者提供的資料顯示，目前全國共有15個省市建設(shè)了42個V2G項目、609個V2G終端，共有近4000臺電動車參與過車網(wǎng)互動。V2G是Vehicle-to-grid的縮寫，即車網(wǎng)互動。
在V2G的模式下，電動汽車不僅可以根據(jù)電網(wǎng)需求調(diào)整充電時間和充電功率，還可以像移動充電寶一樣，在車輛停駛的時候根據(jù)電網(wǎng)需求通過V2G終端放電。
隨著電動車規(guī)模增長，以及動力電池技術(shù)提升，電動車附帶的能源裝置屬性將越來越多凸顯——電動車作為一個分布式儲能裝置，在日常充電之外，還可對電網(wǎng)反向放電。
在中國，2020年是電動車成為電網(wǎng)充電寶的元年，國網(wǎng)電動車公司的上述V2G項目絕大多數(shù)在2020年建成。國務(wù)院辦公廳去年11月印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(下稱《規(guī)劃》)也給予政策加持，明確提出要加強新能源汽車與電網(wǎng)的能量互動，發(fā)揮新能源汽車分布式儲能的優(yōu)勢。
盡管政策方向已定，但V2G還面臨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺乏、落地政策待完善等挑戰(zhàn)。在目前只能以電價峰谷差獲利的情況下，因為價差不夠大，電動車車主的參與熱情預(yù)計有限。
國網(wǎng)電動車公司能源事業(yè)部總監(jiān)彭曉峰對《財經(jīng)》記者表示，如果能出臺長期價格政策，對V2G參與綠電交易、電網(wǎng)輔助服務(wù)、需求側(cè)響應(yīng)給予支持，V2G的商業(yè)模式就會更有吸引力，V2G就會有更廣闊的前景。
此外，V2G大發(fā)展要建立在電動車數(shù)量和充放電設(shè)施規(guī)模足夠龐大的基礎(chǔ)之上，目前還不具備這一基礎(chǔ)。業(yè)內(nèi)預(yù)計，2030年到2035年，電動車數(shù)量、電池技術(shù)水平以及充放電設(shè)施的建設(shè)將迎來爆發(fā)期，帶動車網(wǎng)互動進入成熟期。
01、車網(wǎng)互動已是現(xiàn)實
位于北京西城區(qū)的中再中心車網(wǎng)互動示范站去年6月投運，是全國第一個商業(yè)運營的V2G充放電站。在該大廈地下三層、四層共有12個充放電雙向樁，普通電動汽車可以在這里充電，具備V2G功能的電動車則可以在用電高峰時放電給大廈供能。
中再中心示范站公示的價格表顯示，電價在用電低谷時段（晚上11點到次日早上7點）0.3023元/千瓦時，高峰時段（上午10點到下午3點，下午6點到晚上9點）1.4167元/千瓦時，平時段1.2884元/千瓦時。電動汽車在峰時段放電，放電價格為0.7元/千瓦時。也就是說，在谷充峰放的模式下，車主每度電能賺近4毛錢。
國網(wǎng)電動車公司職員閆女士會在小區(qū)充電樁谷時段為自己的電動車充滿電，白天到公司后，她把電動車與互動樁相連接，V2G平臺根據(jù)車主需求并結(jié)合電網(wǎng)需求，自動充放電。閆女士的電動車電池容量為52千瓦時，扣除上下班路途所需電量之后，每次放電量約30千瓦時，凈收益12元。“可以覆蓋日常行駛支出，還能有額外收益。”閆女士說。
國網(wǎng)電動車公司給《財經(jīng)》記者提供的資料稱，從2020年6月底至12月底，中再大廈的示范站共有智能充放電訂單1228個，所有車主累計的放電收益共15025.13 元。由于場站尚處于小范圍試點應(yīng)用之中，參與充放電的電動車用戶只有94人。
中再大廈V2G項目未正式納入電網(wǎng)的調(diào)峰輔助服務(wù)目錄，國網(wǎng)電動車公司在北京人濟大廈設(shè)置的雙向充放電互動樁是國內(nèi)首個納入調(diào)峰輔助服務(wù)結(jié)算的項目。該大廈的車網(wǎng)互動充電樁資源通過國家電網(wǎng)公司的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺，以可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源聚合模式，納入華北電力市場的調(diào)峰輔助服務(wù)。
國網(wǎng)電動車公司共在北京、天津、上海等15個省市建設(shè)了42個V2G項目、609個V2G互動終端。參與車網(wǎng)互動的電動車也逐漸增多，長城、吉利、廣汽、蔚來等已有配置車網(wǎng)互動功能的車輛，蔚來旗下所有車型均可實現(xiàn)車網(wǎng)互動。
在上海，國網(wǎng)蔚來創(chuàng)新港公共充放示范電站于2020年9月下旬投入運營，共有15個雙向互動樁。該站由國網(wǎng)電動車公司投資建設(shè)，蔚來汽車公司負(fù)責(zé)運營。上海創(chuàng)新港是蔚來汽車的全球總部、研發(fā)中心及用戶體驗中心，參與該示范站放電業(yè)務(wù)的均為蔚來汽車的職工。
蔚來汽車車網(wǎng)互動產(chǎn)品經(jīng)理劉雋告訴《財經(jīng)》記者，她每周都會給自己的蔚來電動車放電2次，每次30度電左右。與北京的示范站不同，車主在該站放電獲得的是蔚來汽車旗下互動社區(qū)里的積分，每度電換得8積分。積分可在該社區(qū)里兌換活動入場券、購買商品，支付充電費用等。
在上海創(chuàng)新港示范電站里，電動車放的電直接用于當(dāng)?shù)仄渌媚茉O(shè)備，暫未納入電網(wǎng)的輔助調(diào)峰系統(tǒng)。劉雋介紹，蔚來認(rèn)為車網(wǎng)互動可以最大化發(fā)揮電動車動力電池的價值，對V2G的發(fā)展前景十分看好，因此將旗下所有車型都配置了車網(wǎng)互動功能。
南方電網(wǎng)公司旗下的廣東電網(wǎng)也計劃探索車網(wǎng)互動。廣州供電局副總經(jīng)理蘇志鵬表示，電動車開展有償調(diào)峰服務(wù)每年可讓電網(wǎng)減少100萬千瓦時供電量，電動汽車調(diào)峰收益預(yù)計可達300-500萬元，填谷年收益可達150-240萬元。
不管是北京還是上海，目前電動車開展車網(wǎng)互動業(yè)務(wù)都只是小范圍試點。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，V2G發(fā)展的是實現(xiàn)有序充電和有序放電。放電是新鮮事物，大規(guī)模推廣的時機未成熟，有序充電已具備全國推廣基礎(chǔ)。
國網(wǎng)電動車公司2021年計劃新建10萬根有序智能充電樁，包括個人樁和公共樁。與普通充電樁相比，有序樁可根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷情況調(diào)整車輛的充電時間和功率，將充電負(fù)荷從峰時平移至谷時。蔚來在其充電APP以及互動社區(qū)里也開展了鼓勵車主有序充電的活動，從去年11月至今，有數(shù)千名蔚來車主嘗試了有序充電。
汽車行業(yè)全球領(lǐng)先的戰(zhàn)略咨詢公司羅蘭貝格大中華區(qū)副總裁方寅亮對《財經(jīng)》記者表示， V2G模式是有前景的商業(yè)模式，但預(yù)計在2025年前僅為探索和試點，2030年后才有可能規(guī)模化落地。
02、車網(wǎng)互動的難點
車網(wǎng)互動眼前的難題是缺乏統(tǒng)一的技術(shù)和價格標(biāo)準(zhǔn)，長遠來看，是如何塑造有吸引力的商業(yè)模式。
中國工程院院士黃其勵近日在中國電動汽車百人會論壇上表示，車網(wǎng)互動的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前尚未統(tǒng)一，主機廠商和充放電運營商意見不一，V2G也沒有價格標(biāo)準(zhǔn)。同時由于缺乏電力接入、消防驗收等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，項目無法順利推廣。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，將單向充電樁改為雙向充放電樁的難度不大，電動車增加車網(wǎng)互動功能的成本和技術(shù)要求也不高。技術(shù)上的挑戰(zhàn)主要在于——如何保障電動車電池壽命不受充放電次數(shù)增加的影響，這是電動車車主對車網(wǎng)互動模式最大的疑慮。
決定電池使用壽命的是它的充電循環(huán)次數(shù)，V2G無疑會增加電池的充放電次數(shù)。國網(wǎng)電動車公司聯(lián)合電池廠商寧德時代開展了多種工況下V2G的電池壽命研究，最終選定了15kW功率的V2G直流充放電樁。此外，國網(wǎng)電動車公司還聯(lián)合汽車主機廠為V2G車輛提供額外的V2G循環(huán)次數(shù)質(zhì)保條件。
彭曉峰說，隨著動力電池技術(shù)不斷進步，國內(nèi)頭部企業(yè)生產(chǎn)的電池包循環(huán)次數(shù)已普遍達到2000次以上。北京中再中心示范站配套應(yīng)用的一款V2G車輛，由廠家提供8年15萬公里的質(zhì)保外加1700次V2G循環(huán)，這意味著動力電池在全生命周期內(nèi)的V2G應(yīng)用可充放電近7萬度。對車主而言，這是一筆數(shù)以萬計的收益。
電池技術(shù)之外，V2G還需要一系列的技術(shù)驗證和融合。國網(wǎng)電動車公司今年計劃開展V2G車樁與配網(wǎng)融合驗證，在容量備用、配網(wǎng)檢修、需求響應(yīng)業(yè)務(wù)模式方面推進V2G。同時深化V2G對配網(wǎng)調(diào)控響應(yīng)實時性和跟隨精度的研究，建立動力電池V2G應(yīng)用壽命模型。并在多業(yè)務(wù)目標(biāo)場景下，研究V2G應(yīng)用價值最大化策略算法，優(yōu)化平臺V2G充電樁調(diào)控策略。
2020-2035電動汽車的儲能容量
在政策標(biāo)準(zhǔn)方面，車網(wǎng)互動的頂層設(shè)計已基本形成，下一步需要配套政策落地，以及制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
中央政府從三年就開始出臺有關(guān)車網(wǎng)互動的支持政策。2018年，國家發(fā)改委發(fā)布通知，鼓勵電動汽車提供儲能服務(wù)，通過峰谷價差獲得收益。2020年11月印發(fā)的《規(guī)劃》，則從宏觀層面明確了V2G的發(fā)展方向。
工業(yè)和信息化部副部長辛國斌在發(fā)布《規(guī)劃》時表示，每一輛新能源汽車都是一個儲能單元和一個新的數(shù)字空間。工信部后續(xù)會同相關(guān)主管部門加強協(xié)同配合，加強高循環(huán)壽命的動力電池、高性能雙向充放電等技術(shù)的攻關(guān)，加快V2G接口、車網(wǎng)互動等標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，鼓勵有條件的地方探索開展V2G應(yīng)用示范。
國網(wǎng)電動車公司已牽頭編寫了車樁放電過程中的通訊協(xié)議，并應(yīng)用于試點項目。要制定全國統(tǒng)一的放電標(biāo)準(zhǔn)，還需要相關(guān)部委，以及主機廠、電池廠、樁企各方合作驗證，以確保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可兼容各種充放電流程和應(yīng)用場景。
車網(wǎng)互動的前景與電動車數(shù)量密切相關(guān)大。公安部數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，中國新能源汽車保有量為492萬輛，占汽車總量的1.75%，比2019年增加111萬輛，增長29.18%。
業(yè)內(nèi)對于中國電動車數(shù)量的增長普遍持樂觀態(tài)度。羅蘭貝格的報告預(yù)計，中國新能源乘用車和商用車滲透率在2030年之前可分別達到40%和20%。2025年，中國新能源汽車的總銷量預(yù)計將達到566萬輛。未來十年，中國新能源汽車充電市場總規(guī)模將增長6.6倍。
03、車網(wǎng)互動的前景
隨著電動車規(guī)模擴大，交通與電網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)越來越緊密。中國電動汽車百人會主編的《面向汽車革命的頂層設(shè)計與戰(zhàn)略協(xié)同》一書稱，純電動汽車的用電量占全社會用電量的比重將從目前的不足1%提高到2035年的5%。屆時，電動車大規(guī)模的無序充電將對電力系統(tǒng)造成較大沖擊，決策機構(gòu)應(yīng)提前做好電動汽車與電力系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的頂層設(shè)計。
電動車用電量占全社會用電量的比重
從電網(wǎng)的角度來說，推動電動車成為電網(wǎng)的充電寶，可節(jié)省巨額調(diào)峰費用。國網(wǎng)電動車公司提供的資料稱，到2040年，通過V2G技術(shù)，全國3億輛電動汽車擁有約120億度電的儲能資源，可為電網(wǎng)提供400GW的調(diào)節(jié)能力，是提升電網(wǎng)平衡能力最經(jīng)濟的方式。合理利用此閑置資源，相當(dāng)于建設(shè)了100個世界最大的抽水蓄能電站，可為電網(wǎng)節(jié)省千億級別的投資。
彭曉峰稱，商業(yè)模式是V2G能否大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵。目前V2G盈利來源單一，主要通過峰谷價差、參與調(diào)峰輔助形式實現(xiàn)，希望行業(yè)上下游能一同推動V2G的技術(shù)深化，推動相關(guān)政策機制出臺。
在電力市場改革速度較快的廣州，電網(wǎng)輔助服務(wù)的市場準(zhǔn)入正在逐步放寬，為車網(wǎng)互動的發(fā)展提供了更多空間。據(jù)蘇志鵬測算，若將電動汽車作為電網(wǎng)調(diào)頻的備用電源，為其充電過程中搭配可再生能源，在需要可再生能源向上調(diào)節(jié)的時候，電動車就可提供負(fù)荷側(cè)的秒級調(diào)節(jié)能力。在此情況下，可再生能源每年每千瓦成本可以降到10元左右，遠低于調(diào)峰機組減載運行的80-160元成本，也低于儲能20-30元的成本。
如果政策限制放開，電動車參與電力需求側(cè)響應(yīng)也將是綜合能源服務(wù)企業(yè)的商機。電力需求側(cè)響應(yīng)，是指運用市場激勵機制，引導(dǎo)用戶調(diào)整生產(chǎn)時間，優(yōu)化資源配置，緩解電網(wǎng)供需矛盾。
協(xié)鑫綜合能源服務(wù)有限公司是江蘇省最主要的電力負(fù)荷集成商之一。該司董事長牛曙斌對《財經(jīng)》記者表示，電動車參與需求側(cè)響應(yīng)將是公司未來的發(fā)展重點。
目前，車網(wǎng)互動在各國的發(fā)展規(guī)模都很有限，一是因為電動車數(shù)量還少，二是因為還在探索商業(yè)模式。但在電力市場發(fā)展成熟的歐美發(fā)達國家，車網(wǎng)互動已進入輸電側(cè)的市場交易環(huán)節(jié)。德國最大的虛擬電廠運營商Next-Kraftwerke管理著成千上萬個分布式發(fā)電設(shè)備和儲能設(shè)備，電動車也在其搭建的虛擬電廠平臺里。
卓爾德環(huán)境研究(北京)中心主任張樹偉對《財經(jīng)》記者說，車網(wǎng)互動的核心是看電價差額是否足夠大，差價越大，越能激勵車主充放電。
中國各地的峰谷電價水平不同，目前峰谷價差大多在1元/千瓦時左右。有業(yè)內(nèi)人士測算稱，峰谷電價差要超過1.5元/千瓦時，才能調(diào)動電動車車主參與V2G的積極性。當(dāng)價差超過1.5元/千瓦時之后，車主每天交易30度電，5—10年便可回收電動車車價的一半。
