随着中国新能源汽车市场的快速增长，车到网（V2G）技术的应用对于国家能源战略和智能电网建设变得越来越重要。V2G技术将电动汽车转变为移动储能单元，利用双向充电桩实现车辆向电网的电力传输。通过该技术，电动汽车可以在高负荷时段向电网供电，在低负荷时段充电，有助于平衡电网负荷。
2024年1月4日，国家发改委等部门发布了国内首个专门针对V2G技术的政策文件——《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》。在此前国务院办公厅印发的《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》的基础上，实施意见不仅明确了车网交互技术的定义，还提出了具体目标和要求。战略，拟在长三角、珠三角、京津冀鲁、川渝等条件成熟的地区建立示范项目。
此前信息显示，全国具有V2G功能的充电桩仅有1000个左右，目前全国充电桩数量为398万个，仅占现有充电桩总数的0.025%。此外，车网交互的V2G技术也比较成熟，国际上该技术的应用和研究并不鲜见。因此，V2G技术在城市的普及还有很大的提升空间。
作为国家低碳城市试点，北京正在推广可再生能源的使用。该市庞大的新能源汽车和充电基础设施为V2G技术的应用奠定了基础。截至2022年底，全市已建成充电桩超过28万个，换电站292个。
但在推广实施过程中，V2G技术也面临一系列挑战，主要涉及实际运营的可行性以及相应基础设施的建设。澎湃研究院研究人员近日以北京为样本，对城市能源、电力及充电桩相关产业进行了调查。
双向充电桩初期投资成本较高
研究人员了解到，如果V2G技术在城市环境中普及，可能会有效缓解目前城市“充电桩难找”的问题。中国仍处于V2G技术应用的早期阶段。正如某电厂负责人指出，理论上，V2G技术类似于让手机给移动电源充电，但其实际应用需要更先进的电池管理和电网交互。
研究人员对北京的充电桩企业进行调查了解到，目前，北京的充电桩大多是单向充电桩，只能为车辆充电。推广具有V2G功能的双向充电桩，目前面临几个现实挑战：
首先，北京等一线城市面临着土地短缺的问题。建设具有V2G功能的充电站，无论是租赁还是购买土地，都意味着长期投资、成本高昂。更重要的是，很难找到额外的可用土地。
其次，现有充电桩改造尚需时日。建设充电桩的投资成本较高，包括设备成本、租赁场地成本以及连接电网的布线成本。这些投资通常至少需要 2-3 年才能收回。如果基于现有充电桩进行改造，企业在收回成本之前可能缺乏足够的激励措施。
此前有媒体报道称，目前，在城市普及V2G技术将面临两大挑战：一是初期建设成本较高。其次，如果电动汽车电源失序接入电网，可能会影响电网的稳定性。
技术前景乐观，长期潜力巨大。
V2G技术的应用对车主意味着什么？相关研究表明，小型有轨电车的能源效率约为6公里/千瓦时（即1度电可运行6公里）。小型电动车的电池容量一般为60-80kWh（60-80千瓦时的电量），一辆电动汽车可充电80千瓦时左右的电量。但车辆能耗还包括空调等，与理想状态相比，行驶距离会减少。
前述充电桩公司负责人对V2G技术持乐观态度。他指出，新能源汽车充满电后可储存80千瓦时的电力，每次可向电网输送50千瓦时的电力。根据研究人员在北京东四环某商场地下停车场看到的充电电价计算，非高峰时段充电价格为1.1元/kWh（郊区充电价格较低），高峰时段充电价格为2.1元/kWh。假设车主每天在非高峰时段充电，高峰时段向电网供电，按照目前的电价计算，车主每天至少可以盈利50元。“随着电网可能调整价格，比如高峰时段实行市场定价，充电桩供电车辆的收入可能会进一步增加。”
前述发电厂负责人指出，通过V2G技术，电动汽车向电网供电时必须考虑电池损耗成本。相关报道显示，一块60kWh电池的成本约为7680美元（折合人民币约5.5万元）。
对于充电桩企业来说，随着新能源汽车保有量不断增加，市场对V2G技术的需求也将随之增长。电动汽车通过充电桩向电网输送电力时，充电桩企业可以收取一定的“平台服务费”。此外，在中国许多城市，企业投资运营充电桩，政府也会提供相应的补贴。
国内城市正在逐步推广V2G应用。2023年7月，舟山市首个V2G充电示范站正式投入使用，浙江省首笔园区交易订单顺利完成。2024年1月9日，蔚来宣布上海首批10座V2G充电站正式投入运营。
全国乘用车市场信息联合协会秘书长崔东树看好V2G技术的潜力。他告诉研究人员，随着动力电池技术的进步，电池循环寿命可能会提高到3000次甚至更高，相当于使用10年左右。这对于电动汽车频繁充放电的应用场景极为重要。
海外研究人员也有类似的发现。澳大利亚ACT最近完成了一项为期两年的V2G技术研究项目，名为“实现电动汽车并网服务（REVS）”。表明，随着技术的大规模发展，V2G充电成本有望大幅降低。这意味着从长远来看，随着充电设施成本下降，电动汽车的价格也会下降，从而降低长期使用成本。这些发现对于在高峰电力期间平衡可再生能源输入电网也特别有益。
需要电网的配合，需要市场化的解决方案。
在技术层面，电动汽车回馈电网的过程会增加整体运行的复杂性。
国家电网公司产业发展部部长奚国富曾表示，新能源汽车充电涉及“高负荷、低电量”。大多数新能源车主习惯在19:00至23:00之间充电，此时恰逢居民用电高峰期。高达85%，加剧了高峰用电负荷，给配电网带来较大影响。
从实用的角度来看，电动汽车向电网反馈电能时，需要变压器来调节电压，以保证与电网的兼容。这意味着电动汽车放电过程需要与电网的变压器技术相匹配。具体来说，从充电桩到有轨电车的电力传输涉及将电能从较高电压传输到较低电压，而从有轨电车到充电桩（进而到电网）的电力传输需要从较低电压至较高电压。在技术上则比较复杂，涉及电压转换以及保证电能的稳定性和符合电网标准。
前述电厂负责人指出，电网需要对多辆电动汽车的充放电过程进行精准的能量管理，这不仅是技术挑战，还涉及电网运行策略的调整。
他说：“比如，有些地方现有的电网电线不够粗，无法支撑大量充电桩。这相当于水管系统。主管道无法向所有支管供应足够的水，需要重新布线。这需要大量的重新布线。建设成本高。”即使充电桩安装在某个地方，也可能因为电网容量问题而无法正常工作。
相应的适应工作需要推进。例如，慢充充电桩的功率通常为7千瓦（7KW），而一般家庭的家用电器总功率约为3千瓦（3KW）。如果连接一两个充电桩，就可以满载负载，即使在非高峰时段用电，也可以使电网更加稳定。但如果接入大量充电桩并在高峰时段用电，则可能会超出电网的负载能力。
前述电厂负责人表示，在分布式能源前景下，未来可探索电力市场化，解决推动新能源汽车充放电到电网的问题。目前，电能由发电公司出售给电网公司，然后由电网公司分配给用户和企业。多级循环增加了整体供电成本。如果用户和企业可以直接从发电公司购买电力，将简化电力供应链。“直接购买可以减少中间环节，从而降低电力的运营成本。也可能促进充电桩企业更加积极地参与电网的供电和调节，对于电力市场的高效运行和车网互联技术的推广具有重要意义。“
国网智能车联网技术有限公司能源服务中心（负荷控制中心）主任秦建泽建议，利用车联网平台的功能和优势，可接入社会资产充电桩到车联网平台，简化社会运营商的操作。搭建门槛，降低投资成本，与车联网平台实现合作共赢，构建可持续发展的产业生态系统。
苏西
四川格林科技有限公司
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发布时间：2024年2月10日
