V2G是真需要還是偽需求

一、背景近年來隨著新能源汽車市場保有量的持續(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，當大規(guī)模的電動汽車充電需求集中于某一時段時，其充電過程將使得電力系統(tǒng)的負荷增加，同時，電動汽車的充電負荷對電力系統(tǒng)的峰谷差產(chǎn)生了重大影響，使得電網(wǎng)在峰值時段需要滿足更高的負荷需求，這將會對電力系統(tǒng)的能源調(diào)度和運營提出更高的要求。在行業(yè)的快速發(fā)展而導致電網(wǎng)能源的供給發(fā)生了偏移的背景之下，是否可通過電動汽車的動力電池存儲的電能反向為電網(wǎng)提供能量補給的想法被提出，由此一項新的‘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從其工作原理上簡單理解便是車輛能源與電網(wǎng)能源之間的存儲與釋放過程。新能源汽車所搭載動力電池中的電能可簡單認為是對電網(wǎng)電能的存儲，當新能源汽車的保有量達到一定規(guī)模后，市場中的新能源汽車便會形成一個龐大的可移動的分布式‘儲能網(wǎng)絡’，利用此‘儲能網(wǎng)絡’可在電網(wǎng)處于低負荷狀態(tài)時通過車輛的動力電池去存儲電能，然后在用電高峰期的高負荷狀態(tài)時段，通過動力電池的主動放電功能向電網(wǎng)釋放電能，由此通過車輛的動力電池電能與電網(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的技術(shù)便被稱作V2G技術(shù)。圖2V2G示意三、V2G的應用如上所述，V2G的出現(xiàn)主要是解決新能源汽車保有量達到一定規(guī)模后其充電過程對電網(wǎng)造成的負荷壓力問題，因此該過程是一種大規(guī)模的、統(tǒng)一性的行為。同理，想要為電網(wǎng)進行削峰填谷，其應對過程也應是大規(guī)模的、統(tǒng)一性的。從該角度出發(fā)，目前實行V2G的應用方案主要有兩類，即企業(yè)行為與用戶行為。圖3V2G應用方案3.1企業(yè)行為以盈利為目的，通過運營企業(yè)對其下的運營車輛進行統(tǒng)一管理，利用谷/峰電價差對電網(wǎng)電能進行存儲與賣出，從而實現(xiàn)盈利的過程。此方案由于是企業(yè)參與，因此容易實現(xiàn)車輛的規(guī)模化與統(tǒng)一性調(diào)度。但由于企業(yè)運營車輛的規(guī)模在整體新能源汽車市場中的占比還較小，據(jù)2023年12月8日交通運輸部副部長王剛在‘2023世界新能源汽車大會’上表示，我國新能源營運汽車規(guī)模目前為164萬輛，其中新能源公交車約54萬輛，新能源出租車約30萬輛，新能源城市配送車約80萬輛。而據(jù)公安部統(tǒng)計，截止同年9月底，全國新能源汽車保有量為1821萬輛。由此兩組數(shù)據(jù)可得出，至2023年12月初，我國新能源營運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V2G技術(shù)去實現(xiàn)對電網(wǎng)的削峰填谷還尚起不到關(guān)鍵作用。同時，于企業(yè)端而言，利用電網(wǎng)谷/峰電價差去實現(xiàn)盈利的模式，通過以單純儲能的方式進行其經(jīng)濟效益會更優(yōu)于通過運營車輛進行，在此兩相比較擇優(yōu)之下，V2G技術(shù)的應用通過企業(yè)的運營車輛去實現(xiàn)在當前市場中還處于探索階段。圖4

企業(yè)應用V2G技術(shù)3.2用戶行為通過谷/峰電價差利用V2G技術(shù)可實現(xiàn)減輕一定用車成本的目的。但由于個人行為不像企業(yè)行為那般好統(tǒng)一管理，在無足夠利益的驅(qū)動之下，此舉恐難以形成規(guī)?；?，不成規(guī)模的、零星的、無序的充放電則起不到任何削峰填谷的有利作用，同時，電動汽車無序的充放電過程不僅不會減輕對電網(wǎng)的負荷，反而會增加電網(wǎng)的運營成本。在此背景之下，想規(guī)模化的調(diào)度個人用戶進行‘車入網(wǎng)’便具有了相當?shù)碾y度。另外，對于個人用戶而言，低利潤的一時獲利還會受到‘使用該技術(shù)對于動力電池有何影響？’的顧慮所限制。我們都清楚V2G技術(shù)的應用其實際過程會增加動力電池充放電的次數(shù)，而充放電次數(shù)的增加無形中便是降低了動力電池的使用壽命與性能，在動力電池價格占比居高不下的當下，以損失動力電池壽命和性能為前提的低獲利行為實在難以驅(qū)動該技術(shù)在個人用戶端的規(guī)?；瘧?。圖5

動力電池包零整比以谷峰電價差為0.8元/kwh為例，若平均70kwh的動力電池每次釋放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)會使得動力電池壽命降低至5年以下，這里以上圖案例之一的售后端更換動力電池的價格計算，164050元的車子更換電池包的價格約為12萬（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次對電網(wǎng)的釋電方有可能將更換動力電池的費用覆蓋掉。而在實際生活中，估計沒有人會完成得了上述理想狀態(tài)下V2G的應用，又若在V2G的應用中，車企不對動力電池進行終身免費更換，那得不償失四個字在此處將得到有力驗證。如上簡述，V2G技術(shù)的應用若無相當?shù)氖酆蟊Ｕ弦约皩€人用戶的利益刺激，想要規(guī)?；{(diào)動用戶參與電網(wǎng)的削峰填谷工作似乎也不太能實現(xiàn)。圖6用戶應用V2G技術(shù)另外，在用戶端參與V2G應用時，由于整車動力電池的使用壽命必然會受到影響，此時用戶會發(fā)現(xiàn)對于該車型的實際應用與企業(yè)的宣傳存在出入，若此時車企在售后行為中未能很好地將用戶的需求得以解決，這將會使得用戶與車企之間存在矛盾積累的情況，長此以往，用戶對于車型甚至車企的滿意度必然會受到?jīng)_擊。在此考慮之下，為了讓用戶獲得一份可有可無的低微收入而讓品牌陷入可能的被動之中是完全沒有必要的，因此車企對于非運營車輛在V2G技術(shù)的應用中是否會規(guī)模化地鋪開其實也是可預料的了。這里有一點需要注意，部分車型由于市場定位的不同，存在將動力電池直流電轉(zhuǎn)為220V交流電的應用，此技術(shù)雖也涉及動力電池的放電，但由于功能應用不頻繁、功率輸出低、釋放電能少等特性，在實際應用中并不像V2G的應用那般會對動力電池的壽命及性能產(chǎn)生過大的影響。四、總結(jié)從理論上來講，V2G技術(shù)通過反向應用新能源汽車的動力電池儲能功能，來為電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷，是一項很好的應用技術(shù)，為此在2020年國務院出臺的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》中便已強調(diào)，在推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展時，需要同步推動產(chǎn)業(yè)間的融合，尤其是加強新能源汽車與電網(wǎng)的能量互動，以此鼓勵地方開展V2G示范應用。但遺憾的是理論與實際應用存在相當差距，一方面企業(yè)運營車輛規(guī)模小，難以通過技術(shù)的實現(xiàn)看到盈利，同時以谷/峰電價差進行盈利的模式不如儲能行