V2G是真需要還是偽需求

一、背景近年來(lái)隨著新能源汽車市場(chǎng)保有量的持續(xù)攀升，新能源汽車從電網(wǎng)端汲取電能的需求與能力也在逐年提高。眾所周知，當(dāng)大規(guī)模的電動(dòng)汽車充電需求集中于某一時(shí)段時(shí)，其充電過(guò)程將使得電力系統(tǒng)的負(fù)荷增加，同時(shí)，電動(dòng)汽車的充電負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)的峰谷差產(chǎn)生了重大影響，使得電網(wǎng)在峰值時(shí)段需要滿足更高的負(fù)荷需求，這將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的能源調(diào)度和運(yùn)營(yíng)提出更高的要求。在行業(yè)的快速發(fā)展而導(dǎo)致電網(wǎng)能源的供給發(fā)生了偏移的背景之下，是否可通過(guò)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池存儲(chǔ)的電能反向?yàn)殡娋W(wǎng)提供能量補(bǔ)給的想法被提出，由此一項(xiàng)新的‘車到網(wǎng)’（V2G，Vehicle-to-grid）技術(shù)得以誕生。圖1

新能源汽車發(fā)展與電網(wǎng)的矛盾引出V2G技術(shù)二、何為V2G從其工作原理上簡(jiǎn)單理解便是車輛能源與電網(wǎng)能源之間的存儲(chǔ)與釋放過(guò)程。新能源汽車所搭載動(dòng)力電池中的電能可簡(jiǎn)單認(rèn)為是對(duì)電網(wǎng)電能的存儲(chǔ)，當(dāng)新能源汽車的保有量達(dá)到一定規(guī)模后，市場(chǎng)中的新能源汽車便會(huì)形成一個(gè)龐大的可移動(dòng)的分布式‘儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)’，利用此‘儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)’可在電網(wǎng)處于低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)通過(guò)車輛的動(dòng)力電池去存儲(chǔ)電能，然后在用電高峰期的高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)段，通過(guò)動(dòng)力電池的主動(dòng)放電功能向電網(wǎng)釋放電能，由此通過(guò)車輛的動(dòng)力電池電能與電網(wǎng)之間形成的能源交互，從而為電網(wǎng)削峰填谷做出一定貢獻(xiàn)的技術(shù)便被稱作V2G技術(shù)。圖2V2G示意三、V2G的應(yīng)用如上所述，V2G的出現(xiàn)主要是解決新能源汽車保有量達(dá)到一定規(guī)模后其充電過(guò)程對(duì)電網(wǎng)造成的負(fù)荷壓力問(wèn)題，因此該過(guò)程是一種大規(guī)模的、統(tǒng)一性的行為。同理，想要為電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，其應(yīng)對(duì)過(guò)程也應(yīng)是大規(guī)模的、統(tǒng)一性的。從該角度出發(fā)，目前實(shí)行V2G的應(yīng)用方案主要有兩類，即企業(yè)行為與用戶行為。圖3V2G應(yīng)用方案3.1企業(yè)行為以盈利為目的，通過(guò)運(yùn)營(yíng)企業(yè)對(duì)其下的運(yùn)營(yíng)車輛進(jìn)行統(tǒng)一管理，利用谷/峰電價(jià)差對(duì)電網(wǎng)電能進(jìn)行存儲(chǔ)與賣出，從而實(shí)現(xiàn)盈利的過(guò)程。此方案由于是企業(yè)參與，因此容易實(shí)現(xiàn)車輛的規(guī)?；c統(tǒng)一性調(diào)度。但由于企業(yè)運(yùn)營(yíng)車輛的規(guī)模在整體新能源汽車市場(chǎng)中的占比還較小，據(jù)2023年12月8日交通運(yùn)輸部副部長(zhǎng)王剛在‘2023世界新能源汽車大會(huì)’上表示，我國(guó)新能源營(yíng)運(yùn)汽車規(guī)模目前為164萬(wàn)輛，其中新能源公交車約54萬(wàn)輛，新能源出租車約30萬(wàn)輛，新能源城市配送車約80萬(wàn)輛。而據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，截止同年9月底，全國(guó)新能源汽車保有量為1821萬(wàn)輛。由此兩組數(shù)據(jù)可得出，至2023年12月初，我國(guó)新能源營(yíng)運(yùn)車輛在新能源汽車中的占比約為9%。在如此低占比率的作用下，企業(yè)通過(guò)V2G技術(shù)去實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷還尚起不到關(guān)鍵作用。同時(shí)，于企業(yè)端而言，利用電網(wǎng)谷/峰電價(jià)差去實(shí)現(xiàn)盈利的模式，通過(guò)以單純儲(chǔ)能的方式進(jìn)行其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更優(yōu)于通過(guò)運(yùn)營(yíng)車輛進(jìn)行，在此兩相比較擇優(yōu)之下，V2G技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)車輛去實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前市場(chǎng)中還處于探索階段。圖4

企業(yè)應(yīng)用V2G技術(shù)3.2用戶行為通過(guò)谷/峰電價(jià)差利用V2G技術(shù)可實(shí)現(xiàn)減輕一定用車成本的目的。但由于個(gè)人行為不像企業(yè)行為那般好統(tǒng)一管理，在無(wú)足夠利益的驅(qū)動(dòng)之下，此舉恐難以形成規(guī)?；?，不成規(guī)模的、零星的、無(wú)序的充放電則起不到任何削峰填谷的有利作用，同時(shí)，電動(dòng)汽車無(wú)序的充放電過(guò)程不僅不會(huì)減輕對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷，反而會(huì)增加電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)成本。在此背景之下，想規(guī)模化的調(diào)度個(gè)人用戶進(jìn)行‘車入網(wǎng)’便具有了相當(dāng)?shù)碾y度。另外，對(duì)于個(gè)人用戶而言，低利潤(rùn)的一時(shí)獲利還會(huì)受到‘使用該技術(shù)對(duì)于動(dòng)力電池有何影響？’的顧慮所限制。我們都清楚V2G技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)際過(guò)程會(huì)增加動(dòng)力電池充放電的次數(shù)，而充放電次數(shù)的增加無(wú)形中便是降低了動(dòng)力電池的使用壽命與性能，在動(dòng)力電池價(jià)格占比居高不下的當(dāng)下，以損失動(dòng)力電池壽命和性能為前提的低獲利行為實(shí)在難以驅(qū)動(dòng)該技術(shù)在個(gè)人用戶端的規(guī)模化應(yīng)用。圖5

動(dòng)力電池包零整比以谷峰電價(jià)差為0.8元/kwh為例，若平均70kwh的動(dòng)力電池每次釋放60%的電量，則每次獲利為0.8*70*0.6=33.6元。在恒功率下，使用V2G技術(shù)會(huì)使得動(dòng)力電池壽命降低至5年以下，這里以上圖案例之一的售后端更換動(dòng)力電池的價(jià)格計(jì)算，164050元的車子更換電池包的價(jià)格約為12萬(wàn)（注意，售后更換與電池成本并非一回事兒），則在5年內(nèi)每天至少需要完成2次對(duì)電網(wǎng)的釋電方有可能將更換動(dòng)力電池的費(fèi)用覆蓋掉。而在實(shí)際生活中，估計(jì)沒有人會(huì)完成得了上述理想狀態(tài)下V2G的應(yīng)用，又若在V2G的應(yīng)用中，車企不對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行終身免費(fèi)更換，那得不償失四個(gè)字在此處將得到有力驗(yàn)證。如上簡(jiǎn)述，V2G技術(shù)的應(yīng)用若無(wú)相當(dāng)?shù)氖酆蟊Ｕ弦约皩?duì)個(gè)人用戶的利益刺激，想要規(guī)模化調(diào)動(dòng)用戶參與電網(wǎng)的削峰填谷工作似乎也不太能實(shí)現(xiàn)。圖6用戶應(yīng)用V2G技術(shù)另外，在用戶端參與V2G應(yīng)用時(shí)，由于整車動(dòng)力電池的使用壽命必然會(huì)受到影響，此時(shí)用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)于該車型的實(shí)際應(yīng)用與企業(yè)的宣傳存在出入，若此時(shí)車企在售后行為中未能很好地將用戶的需求得以解決，這將會(huì)使得用戶與車企之間存在矛盾積累的情況，長(zhǎng)此以往，用戶對(duì)于車型甚至車企的滿意度必然會(huì)受到?jīng)_擊。在此考慮之下，為了讓用戶獲得一份可有可無(wú)的低微收入而讓品牌陷入可能的被動(dòng)之中是完全沒有必要的，因此車企對(duì)于非運(yùn)營(yíng)車輛在V2G技術(shù)的應(yīng)用中是否會(huì)規(guī)?；劁侀_其實(shí)也是可預(yù)料的了。這里有一點(diǎn)需要注意，部分車型由于市場(chǎng)定位的不同，存在將動(dòng)力電池直流電轉(zhuǎn)為220V交流電的應(yīng)用，此技術(shù)雖也涉及動(dòng)力電池的放電，但由于功能應(yīng)用不頻繁、功率輸出低、釋放電能少等特性，在實(shí)際應(yīng)用中并不像V2G的應(yīng)用那般會(huì)對(duì)動(dòng)力電池的壽命及性能產(chǎn)生過(guò)大的影響。四、總結(jié)從理論上來(lái)講，V2G技術(shù)通過(guò)反向應(yīng)用新能源汽車的動(dòng)力電池儲(chǔ)能功能，來(lái)為電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷，是一項(xiàng)很好的應(yīng)用技術(shù)，為此在2020年國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》中便已強(qiáng)調(diào)，在推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)，需要同步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)間的融合，尤其是加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)的能量互動(dòng)，以此鼓勵(lì)地方開展V2G示范應(yīng)用。但遺憾的是理論與實(shí)際應(yīng)用存在相當(dāng)差距，一方面企業(yè)運(yùn)營(yíng)車輛規(guī)模小，難以通過(guò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)看到盈利，同時(shí)以谷/峰電價(jià)差進(jìn)行盈利的模式不如儲(chǔ)能行