华体会备用网在线讯:车网互动需要提升系统支撑能力,仍面临硬件革新、平台完善、运行安全等多重挑战。
从用户体验角度看,车网互动技术包括智能有序充电和双向互动放电两大环节。目前业内认为,智能有序充电技术相对成熟,反向放电能力提升仍面临挑战。
从整体运营角度看,V2G技术的关键突破点有两个:一是电池的耐久性,直接决定了技术的可行性;二是运营平台的智能化调控与预测能力,是否足够精确决定平台的效益。
如今,车网互动的技术支撑体系已从单点突破转向系统集成,正从实验室走向规模化应用。在试点项目中,推动V2G技术与商业模式的协同创新成为重点任务。这需要提升从车、桩、平台到电网的系统支撑能力,但仍面临硬件革新、平台完善、运行安全等多重挑战。
充电桩:解锁“交流”新功能
作为车网互动入口,充电桩的技术适配性正成为关键瓶颈。当下,市面上随车附赠的交流充电桩,功能相对单一,仅能进行基础充电及定时充电设定,缺少通信模块,难以融入智能管控体系,无法依用户需求灵活调控充电与放电时机。
在国家发展改革委等部门公布的首批车网互动规模化应用试点项目名单中,浙江省湖州市大功率交流充放电应用试点项目走了一条独特的技术路径。对于交流桩放电技术,业内对其前景看法不一。专家表示,其核心矛盾在于控制权归属:直流桩通过电子系统实现电网对电流电压的快速调控,而交流桩控制权在车辆端,需改造车辆电路系统,对安全性和散热性能提出严格要求。车企对成本极为敏感,若将价值万元的充电模块集成至售价十余万元的车辆中,可能显著影响市场接受度。
国网浙江省电力有限公司安吉县供电公司大客户经理班班长俞宙杰告诉《能源评论》,该项目核心装置双向超充电驱样机正由厂家整车调试,示范场站选址与备案已完成,预计9月前开工。据介绍,交流桩放电技术借助复用新能源汽车车载电机与驱动器,达成大功率充放电的交直流转换,取代传统直流充电桩中占成本大头的功率模块,简化设备结构、降低成本;突破传统充放电模式,实现交流充放电桩—车载电机驱动器—动力电池的充放电路径,解锁新能源汽车交流大功率充放电新路径,为车网互动提供创新思路。基于V2G规模化应用,该技术能推动充放电车辆及设施综合成本下降超50%,实现全寿命周期成本回收,有望孕育可持续、可复制、可推广的商业模式。
随着2024版新国标实施,交流桩技术迎来转机。据了解,部分车企也在探索开发交流放电功能。东风汽车与南瑞集团的合作案例证明,车载逆变器技术可使交流放电成本降低80%。而湖州项目的超充电驱方案更进一步,通过动力总成复用实现150千瓦放电能力,其便携式设计已接近登机箱尺寸(0.16立方米)。
业内人士提醒,在标准空窗期,部分企业采用危险的非标方案,直接借用充电协议触发放电指令,跳过车桩数据交互。这种类似“VCD盗版机”的粗放模式存在严重隐患:车辆无法精准识别放电指令,将导致电池安全边界失控;电网难以掌握可调度容量,易引发电网波动。早期一些企业为技术验证与小规模试点采用此方案,或许可以理解。针对目前部分企业为推进规模化试点仍采用此类技术,专家表示,因缺乏合规车辆被迫使用非标设备进行放电测试,如同“蒙眼走钢丝”。
平台方:精准预测是关键
当千万千瓦级的电动汽车集中接入电网,如何将分散的电池资源转化为稳定可控的虚拟电厂?功率预测与运营优化成为其中的关键环节。
清华大学电机系长聘副教授胡泽春认为,充换电设施运营商的核心竞争力在于预测能力。无论是参与需求侧响应还是电力现货市场,运营商必须精准把握自身资源状况,评估充换电需求的可调节能力,并据此预测调控范围。他强调,未来运营商需实现对充换电设施集群灵活性的长期预测,为电网提供稳定的辅助服务。
国网智慧车联网技术有限公司能源服务中心总监方向亮认为:“电动汽车的行为随机性与电力市场的波动性双重叠加,使精准预测成为运营生命线。”尤其在电力现货市场,电价每日剧烈波动,需提前预判供需趋势制定充放电策略——这要求平台至少提前一天引导用户签订放电协议,或通过智能算法预判闲置时段。
在实际运营中,聚合平台面临诸多技术挑战。俞宙杰介绍,电动汽车的行为随机性导致可调容量聚合难度大,需要通过人工智能与大数据技术精准预测用户行为。同时,电力市场价格波动对投标策略提出高要求,而车辆放电功率与电网需求的匹配不确定性可能引发收益失衡。此外,分散车辆响应电网调度的功率偏差、电池效率波动以及用户对电池寿命的担忧,都给控制精度带来挑战。
借助人工智能等前沿技术提升预测精度成为必然选择。为此,该项目提出充分利用5G、物联网与边缘计算技术,构建多级互动架构的控制平台,实现信息共享与动态调节,提升响应速度与可靠性。未来,随着人工智能、5G、区块链等技术的深入融合,车网互动有望实现更精细化的资源配置与更高效的市场交易机制。
未来运营平台应注重灵活的调控能力。方向亮认为:“通过对车辆充放电数据的深度分析,结合电池健康状况,为每辆车量身定制放电功率范围,将成为车网互动的核心策略;对于电池衰减严重的车辆,建议限制甚至暂停其放电功能,以延长车辆使用寿命并提升系统整体效率。”
配电网:保障运行安全
在能源转型与交通电动化加速推进的大背景下,电动汽车与配电网的互动关系愈发紧密。如何充分挖掘电动汽车的互动潜力,强化配电网安全,成为亟待解决的重要课题。
广汽能源产品技术部创新业务总监梁唐杰认为,电动汽车在配电网中可扮演移动储能单元的角色,与固定储能设施协同工作,可优化局部电力资源配置。这不仅拓展了电动汽车的应用场景,还提升了储能设施的利用效率与经济效益,加速车网互动与新型储能产业的规模化和市场化发展。同时,这种模式能够增加电动汽车使用价值、降低车辆用户的用电成本,构建一个互利共赢的能源生态。
需要注意的是,大规模集中充电会推高电网的峰值负荷,改变传统的负荷曲线分布。香港中文大学(深圳)理工学院助理教授唐晓莹认为,双向大功率的电能流动会对配电网络的容量和安全校核带来压力,局部线路和变电设施可能需要进行升级改造,以应对这种变化。尤其是快充桩的集中部署,会给区域配电网络带来较大的负荷冲击,可能需要额外建设线路和升级变压器容量。
从技术层面来看,电网侧管控技术需要解决多方面的关键问题。胡泽春认为,挑战来自三个方面:一是计算基线功率。电动汽车充换电设施资源连续参与调峰服务或需求响应时,如何确定合理的基线功率曲线成为一个难题,这需要兼顾电网需求和充换电设施运营商的诉求。二是配电网安全。如果配网层面发生阻塞,需要制定合理的功率调整和运行优化策略,保障配网的安全稳定运行。三是电网调频。需要通过强化学习等先进方法,协调电动汽车、储能、新能源发电和传统机组参与二次调频的控制模式与策略,实现不同类型资源的协调与区分,优化功率分配。
方向亮表示,国网智慧车联网技术有限公司储备了多项技术,包括调频、谐波治理和无功补偿等,理论上这些技术都具备实施的可行性。然而,市场机制仍是技术落地的制约因素。“调频服务每度电价值几何?电池损耗如何分摊?”方向亮坦言,“这需要像手术刀般精细的成本分摊模型,以满足复杂场景下的成本核算需求。