中國儲能網(wǎng)訊：7月7日，國家發(fā)展改革委等四部門公開發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)大功率充電設(shè)施科學(xué)規(guī)劃建設(shè)的通知》，進(jìn)一步優(yōu)化完善我國充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局，穩(wěn)步構(gòu)建布局合理、品質(zhì)升級、技術(shù)先進(jìn)的大功率充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。文件明確提出，到2027年底，力爭全國范圍內(nèi)大功率充電設(shè)施超過10萬臺，服務(wù)品質(zhì)和技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)迭代升級。
這為車網(wǎng)互動規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)再添助力，也引發(fā)公眾對車網(wǎng)互動技術(shù)的關(guān)注。與常規(guī)直流大功率路線不同，浙江省湖州市大功率交流充放電應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目走了一條獨(dú)特的技術(shù)路徑。未來，還有哪些技術(shù)需要突破？
從用戶體驗(yàn)角度看，車網(wǎng)互動技術(shù)包括智能有序充電和雙向互動放電兩大環(huán)節(jié)。目前業(yè)內(nèi)認(rèn)為，智能有序充電技術(shù)相對成熟，反向放電能力提升仍面臨挑戰(zhàn)。
從整體運(yùn)營角度看，V2G技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)有兩個(gè)：一是電池的耐久性，直接決定了技術(shù)的可行性；二是運(yùn)營平臺的智能化調(diào)控與預(yù)測能力，是否足夠精確決定平臺的效益。
如今，車網(wǎng)互動的技術(shù)支撐體系已從單點(diǎn)突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成，正從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模化應(yīng)用。在試點(diǎn)項(xiàng)目中，推動V2G技術(shù)與商業(yè)模式的協(xié)同創(chuàng)新成為重點(diǎn)任務(wù)。這需要提升從車、樁、平臺到電網(wǎng)的系統(tǒng)支撐能力，但仍面臨硬件革新、平臺完善、運(yùn)行安全等多重挑戰(zhàn)。
01
充電樁：解鎖“交流”新功能
作為車網(wǎng)互動入口，充電樁的技術(shù)適配性正成為關(guān)鍵瓶頸。當(dāng)下，市面上隨車附贈的交流充電樁，功能相對單一，僅能進(jìn)行基礎(chǔ)充電及定時(shí)充電設(shè)定，缺少通信模塊，難以融入智能管控體系，無法依用戶需求靈活調(diào)控充電與放電時(shí)機(jī)。
在國家發(fā)展改革委等部門公布的首批車網(wǎng)互動規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目名單中，浙江省湖州市大功率交流充放電應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目走了一條獨(dú)特的技術(shù)路徑。對于交流樁放電技術(shù)，業(yè)內(nèi)對其前景看法不一。專家表示，其核心矛盾在于控制權(quán)歸屬：直流樁通過電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對電流電壓的快速調(diào)控，而交流樁控制權(quán)在車輛端，需改造車輛電路系統(tǒng)，對安全性和散熱性能提出嚴(yán)格要求。車企對成本極為敏感，若將價(jià)值萬元的充電模塊集成至售價(jià)十余萬元的車輛中，可能顯著影響市場接受度。
國網(wǎng)浙江省電力有限公司安吉縣供電公司大客戶經(jīng)理班班長俞宙杰告訴《能源評論》，該項(xiàng)目核心裝置雙向超充電驅(qū)樣機(jī)正由廠家整車調(diào)試，示范場站選址與備案已完成，預(yù)計(jì)9月前開工。據(jù)介紹，交流樁放電技術(shù)借助復(fù)用新能源汽車車載電機(jī)與驅(qū)動器，達(dá)成大功率充放電的交直流轉(zhuǎn)換，取代傳統(tǒng)直流充電樁中占成本大頭的功率模塊，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低成本；突破傳統(tǒng)充放電模式，實(shí)現(xiàn)交流充放電樁—車載電機(jī)驅(qū)動器—動力電池的充放電路徑，解鎖新能源汽車交流大功率充放電新路徑，為車網(wǎng)互動提供創(chuàng)新思路?；赩2G規(guī)?；瘧?yīng)用，該技術(shù)能推動充放電車輛及設(shè)施綜合成本下降超50%，實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本回收，有望孕育可持續(xù)、可復(fù)制、可推廣的商業(yè)模式。
隨著2024版新國標(biāo)實(shí)施，交流樁技術(shù)迎來轉(zhuǎn)機(jī)。據(jù)了解，部分車企也在探索開發(fā)交流放電功能。東風(fēng)汽車與南瑞集團(tuán)的合作案例證明，車載逆變器技術(shù)可使交流放電成本降低80%。而湖州項(xiàng)目的超充電驅(qū)方案更進(jìn)一步，通過動力總成復(fù)用實(shí)現(xiàn)150千瓦放電能力，其便攜式設(shè)計(jì)已接近登機(jī)箱尺寸（0.16立方米）。
業(yè)內(nèi)人士提醒，在標(biāo)準(zhǔn)空窗期，部分企業(yè)采用危險(xiǎn)的非標(biāo)方案，直接借用充電協(xié)議觸發(fā)放電指令，跳過車樁數(shù)據(jù)交互。這種類似“VCD盜版機(jī)”的粗放模式存在嚴(yán)重隱患：車輛無法精準(zhǔn)識別放電指令，將導(dǎo)致電池安全邊界失控；電網(wǎng)難以掌握可調(diào)度容量，易引發(fā)電網(wǎng)波動。早期一些企業(yè)為技術(shù)驗(yàn)證與小規(guī)模試點(diǎn)采用此方案，或許可以理解。針對目前部分企業(yè)為推進(jìn)規(guī)?；圏c(diǎn)仍采用此類技術(shù)，專家表示，因缺乏合規(guī)車輛被迫使用非標(biāo)設(shè)備進(jìn)行放電測試，如同“蒙眼走鋼絲”。
02
平臺方：精準(zhǔn)預(yù)測是關(guān)鍵
當(dāng)千萬千瓦級的電動汽車集中接入電網(wǎng)，如何將分散的電池資源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可控的虛擬電廠？功率預(yù)測與運(yùn)營優(yōu)化成為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
清華大學(xué)電機(jī)系長聘副教授胡澤春認(rèn)為，充換電設(shè)施運(yùn)營商的核心競爭力在于預(yù)測能力。無論是參與需求側(cè)響應(yīng)還是電力現(xiàn)貨市場，運(yùn)營商必須精準(zhǔn)把握自身資源狀況，評估充換電需求的可調(diào)節(jié)能力，并據(jù)此預(yù)測調(diào)控范圍。他強(qiáng)調(diào)，未來運(yùn)營商需實(shí)現(xiàn)對充換電設(shè)施集群靈活性的長期預(yù)測，為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的輔助服務(wù)。
國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司能源服務(wù)中心總監(jiān)方向亮認(rèn)為：“電動汽車的行為隨機(jī)性與電力市場的波動性雙重疊加，使精準(zhǔn)預(yù)測成為運(yùn)營生命線?！庇绕湓陔娏ΜF(xiàn)貨市場，電價(jià)每日劇烈波動，需提前預(yù)判供需趨勢制定充放電策略——這要求平臺至少提前一天引導(dǎo)用戶簽訂放電協(xié)議，或通過智能算法預(yù)判閑置時(shí)段。
在實(shí)際運(yùn)營中，聚合平臺面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。俞宙杰介紹，電動汽車的行為隨機(jī)性導(dǎo)致可調(diào)容量聚合難度大，需要通過人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)精準(zhǔn)預(yù)測用戶行為。同時(shí)，電力市場價(jià)格波動對投標(biāo)策略提出高要求，而車輛放電功率與電網(wǎng)需求的匹配不確定性可能引發(fā)收益失衡。此外，分散車輛響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度的功率偏差、電池效率波動以及用戶對電池壽命的擔(dān)憂，都給控制精度帶來挑戰(zhàn)。
借助人工智能等前沿技術(shù)提升預(yù)測精度成為必然選擇。為此，該項(xiàng)目提出充分利用5G、物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建多級互動架構(gòu)的控制平臺，實(shí)現(xiàn)信息共享與動態(tài)調(diào)節(jié)，提升響應(yīng)速度與可靠性。未來，隨著人工智能、5G、區(qū)塊鏈等技術(shù)的深入融合，車網(wǎng)互動有望實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的資源配置與更高效的市場交易機(jī)制。
未來運(yùn)營平臺應(yīng)注重靈活的調(diào)控能力。方向亮認(rèn)為：“通過對車輛充放電數(shù)據(jù)的深度分析，結(jié)合電池健康狀況，為每輛車量身定制放電功率范圍，將成為車網(wǎng)互動的核心策略；對于電池衰減嚴(yán)重的車輛，建議限制甚至?xí)和Ｆ浞烹姽δ埽匝娱L車輛使用壽命并提升系統(tǒng)整體效率?！?/span>
03
配電網(wǎng)：保障運(yùn)行安全
在能源轉(zhuǎn)型與交通電動化加速推進(jìn)的大背景下，電動汽車與配電網(wǎng)的互動關(guān)系愈發(fā)緊密。如何充分挖掘電動汽車的互動潛力，強(qiáng)化配電網(wǎng)安全，成為亟待解決的重要課題。
廣汽能源產(chǎn)品技術(shù)部創(chuàng)新業(yè)務(wù)總監(jiān)梁唐杰認(rèn)為，電動汽車在配電網(wǎng)中可扮演移動儲能單元的角色，與固定儲能設(shè)施協(xié)同工作，可優(yōu)化局部電力資源配置。這不僅拓展了電動汽車的應(yīng)用場景，還提升了儲能設(shè)施的利用效率與經(jīng)濟(jì)效益，加速車網(wǎng)互動與新型儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；褪袌龌l(fā)展。同時(shí)，這種模式能夠增加電動汽車使用價(jià)值、降低車輛用戶的用電成本，構(gòu)建一個(gè)互利共贏的能源生態(tài)。
需要注意的是，大規(guī)模集中充電會推高電網(wǎng)的峰值負(fù)荷，改變傳統(tǒng)的負(fù)荷曲線分布。香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院助理教授唐曉瑩認(rèn)為，雙向大功率的電能流動會對配電網(wǎng)絡(luò)的容量和安全校核帶來壓力，局部線路和變電設(shè)施可能需要進(jìn)行升級改造，以應(yīng)對這種變化。尤其是快充樁的集中部署，會給區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)帶來較大的負(fù)荷沖擊，可能需要額外建設(shè)線路和升級變壓器容量。
從技術(shù)層面來看，電網(wǎng)側(cè)管控技術(shù)需要解決多方面的關(guān)鍵問題。胡澤春認(rèn)為，挑戰(zhàn)來自三個(gè)方面：一是計(jì)算基線功率。電動汽車充換電設(shè)施資源連續(xù)參與調(diào)峰服務(wù)或需求響應(yīng)時(shí)，如何確定合理的基線功率曲線成為一個(gè)難題，這需要兼顧電網(wǎng)需求和充換電設(shè)施運(yùn)營商的訴求。二是配電網(wǎng)安全。如果配網(wǎng)層面發(fā)生阻塞，需要制定合理的功率調(diào)整和運(yùn)行優(yōu)化策略，保障配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。三是電網(wǎng)調(diào)頻。需要通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)等先進(jìn)方法，協(xié)調(diào)電動汽車、儲能、新能源發(fā)電和傳統(tǒng)機(jī)組參與二次調(diào)頻的控制模式與策略，實(shí)現(xiàn)不同類型資源的協(xié)調(diào)與區(qū)分，優(yōu)化功率分配。
方向亮表示，國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司儲備了多項(xiàng)技術(shù)，包括調(diào)頻、諧波治理和無功補(bǔ)償?shù)龋碚撋线@些技術(shù)都具備實(shí)施的可行性。然而，市場機(jī)制仍是技術(shù)落地的制約因素。“調(diào)頻服務(wù)每度電價(jià)值幾何？電池?fù)p耗如何分?jǐn)?？”方向亮坦言，“這需要像手術(shù)刀般精細(xì)的成本分?jǐn)偰Ｐ停詽M足復(fù)雜場景下的成本核算需求。
