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奥迪研发的汽车双向充电V2G技术,会成为下一个热点吗?

作者:中国储能网新闻中心 来源:妞爸侃车 发布时间:2020-08-08 浏览:

近日,奥迪官方宣布正与德国海格电气集团 (Hager Group,德国家族企业,成立于1955年,全球排名前五的电气及智能化解决方案供应商)合作开展一个“双向充电”创新研究项目,也就是我们之前一直所说的V2G(Vehicle to Grid)技术,该研究项目主要目的是将电动汽车纳入家庭电网,从而提高电网稳定性、降低电费并为气候保护做出贡献。

1. 奥迪研发双向充电V2G的战略意义及目标

奥迪的战略目标是在2050年之前使其品牌所有车型的二氧化碳值平均值为0,因此为了实现这一目标,奥迪正在全力启动汽车电动化战略,其中包括2025年投产约20款全电动汽车,同时在奥迪电动化战略中,电动汽车将成为未来移动出行服务的重要组成部分,以及可持续能源转换的重要因素。

此外在2020年上半年,可再生能源(风力和太阳能发电)首次为德国电力贡献了50%以上的份额。但是,不断增加的份额同样也更大的暴露了风力和太阳能发电的发电量不稳定的主要缺点。在晴天和强风阶段,即使风力和太阳能提供充足的电量,但是由于缺乏足够的电力存储装置,因此多余的电量只能被浪费。

然而随着电动汽车数量不断增加,同样意味着电动汽车上的电池作为移动能量存储单元的数量也在不断增加,只要可以智能地使用汽车电池的存储容量,那对于整个能源的储存及供给将提供巨大的潜力。这也是奥迪和海格电气合作的重要出发点及战略目标,该双向充电方案不仅将创造巨大的经济价值,同时也提供了更稳定的电力供应网络。奥迪双向充电技术项目经理Martin Dehm表示“电动汽车大大拉近了汽车行业和能源行业的距离。奥迪e-tron的电池预计可以为一个家庭提供大约一周的电力供应。展望未来,我们希望使电动汽车作为一个四轮电力储能设备成为能源转换的重要组成部分。”

2. 双向充电V2G技术的经济效益

在V2G双向充电技术运用下,能将电动汽车的动力电池当作一个“巨型移动充电宝”。

从国家电网的角度,V2G可以起到调节电网的作用 —— 在用电高峰期让电动汽车向电网放电,在用电低谷时给车辆充电,减轻电网的负载压力。

从车主及消费者的角度,在用电低谷时用较低的电价给汽车充电并储存电量,而在用电高峰期用较高的电价向电网输送电力,相当于“卖电”给电网,低谷和高峰期的电价差可以为给车主带来一定的经济收益,从而进一步降低电动车车主的用车成本。我们可以简单算一笔账,按照目前大部分城市高峰期价格为0.6元/度,低谷为0.3元/度,那么差价在0.3元/度电,按照目前市面上的纯电动汽车电池电量在60度电左右,假设一辆车一天完成一次充电和放电的过程,那么一天赚取的差价为60*0.3=18元/天,那么一年就是6570元,这么看看也是一个不小的数目。

而如果某些车主家中装有太阳能电力系统(在欧美国家较多)的话,那么该笔经济效益将会更大。在阳光充足的时候,可以将多余的太阳能电力存储在电动汽车电池中,待没有太阳光的时候,此时电动汽车可以将存储的电量重新提供给家里电器使用,此外在电网停电或者没有电网的环境下,电动汽车也可以作为一个独立的电力能源给房屋及电器供电。

3. 双向充电V2G技术难点

车网协同控制及管理:众所周知,社会用电量非常明显的呈现波峰波谷状态,目前主要是夏季冬季的用电高峰,但伴随着电动汽车的不断增多,而且电动汽车的充电及放电时间是高度随机性的,如果不能进行统一协调控制及管理的话,将会对电网网损及电能稳定性产生巨大的影响,而且在调控层面电网是非常脆弱的,电网中的发电和供电就像一台天平,必须尽量接近平衡状态。大规模电量供求变化会对电网本身产生一定的冲击,严重时甚至会产生电网失步震荡。当这种失步震荡强烈到一定程度,可能引起电厂跳闸,而跳闸又导致供电缺口增大。

对于电池衰减的影响:在V2G的技术下不可避免的会增加汽车电池的充放电次数,而众所周知决定电池使用寿命的是它的充电循环次数。所谓的充电循环次数,是指电池从满电状态把电池电量放到0,又充满的过程。对于电池循环使用次数国家强制要求必须要在1000次以上,磷酸铁锂一般可以做到2000次,而三元锂电池一般也能1000次以上。此外国家规定,当新能源汽车动力电池衰减到80%以下,即电池损耗20%以上时,已不适合继续在新能源汽车上使用,应视作动力电池使用寿命的终结,强制进入梯次利用环节。这也是特斯拉早期不愿意部署双向充电技术的主要原因,当时特斯拉首席执行官埃隆马斯克对特斯拉汽车实现双向充电功能表示担忧,因为双向充电方式会加速电池退化,对于规模相对较小的新能源品牌而言,价值不大。

4. 国内V2G双向充电现状

从国内相关报道俩看,目前国内V2G发展,主要分为几个阶段,2020年之前:开展小批量多批次的V2G试验验证,参与互动的电动汽车数量可控制在10~300辆,该阶段主要任务是验证多台电动汽车与电网互动技术,实现多辆电动汽车的有序充放电。2020年~2025年:主要开展规模化电动汽车(数量一般不少于500辆)与电网互动的示范运行。2026年之后:逐步商业化推广。

同时国内各大汽车企业也陆续研发V2G双向充电技术,其中近日新能源汽车威马宣布与国家电网强强联合,成为首家落地应用V2G技术的造车新势力,且顺利通过全项V2G技术的车、桩实测及道路测试。本田在研发无线双向充电技术,包括早期不看双向充电的特斯拉近期表示会在Model 3和Model Y中增加双向充电功能。

5. 妞爸观点

我国推动V2G技术发展的意义重大,首先我国是全球最大的电动汽车市场,这么巨大的电动车保有量,同时意味着电动汽车的巨大充电需求将有可能给电力系统造成较大的负担,而V2G技术的推广将有效地帮助电网公司减少相应的电力负担,同时也可将电动汽车作为储能装置,用于调控电力负荷,提高电网运行效率和可靠性;而对于电动汽车车主及企业来说,基于V2G技术可以实现通过波峰波谷的电力差价获得一部分收益,降低电动汽车的使用成本,同时也有助于推动电动汽车的进一步普及。

可以说是个“三赢的局面“,相信V2G技术将会成为我国能源转型的一个重要支点,同时V2G技术的发展也将成为一个新的业务领域,促生新的商机及机会!

来源:妞爸侃车

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关键字:充电桩

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