中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2019年9月，國內(nèi)首套V2G充電樁完成國網(wǎng)V2G平臺(tái)聯(lián)調(diào)，并部署于北京人濟(jì)大廈站點(diǎn)通電運(yùn)營，該產(chǎn)品采用英飛源核心技術(shù)及方案。截至2023年12月底，英飛源V2G充電產(chǎn)品出貨超3000套，部署在全國各地超1000個(gè)站點(diǎn)，市場(chǎng)占有率超80%，是當(dāng)前業(yè)界唯一批量應(yīng)用在國網(wǎng)、南網(wǎng)、及商業(yè)運(yùn)營站點(diǎn)，且穩(wěn)定商業(yè)運(yùn)營的V2G產(chǎn)品。
01.心有執(zhí)念的人
“俠之大者，為國為民”，技術(shù)創(chuàng)業(yè)者們心中總有一股執(zhí)念：依靠自己的技術(shù)創(chuàng)新做出好的產(chǎn)品，在造福社會(huì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值?！皹?gòu)造能源互聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)人類突破能源邊界”便是英飛源人心中的執(zhí)念。
能源互聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是電能像信息互聯(lián)網(wǎng)一樣可以自由流動(dòng)。傳統(tǒng)的電能只能由發(fā)電側(cè)向用電側(cè)單向流動(dòng)，發(fā)多少電就得用多少電，不然就會(huì)浪費(fèi)。在各類分布式可再生能源發(fā)電替代傳統(tǒng)可控火電的今天，傳統(tǒng)的電能傳輸模式已經(jīng)不能滿足可再生能源發(fā)電設(shè)備的接入需求?？稍偕茉窗l(fā)電的不穩(wěn)定性使得其必須配套儲(chǔ)能設(shè)備，分布式發(fā)電、分布式用電、分布式儲(chǔ)能的模式使得電能的流動(dòng)更加靈活。
能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于能量的存儲(chǔ)與自由轉(zhuǎn)換。能量存儲(chǔ)的載體就是儲(chǔ)能設(shè)備，而實(shí)現(xiàn)能量的自由流動(dòng)就需要能量路由器。
電動(dòng)汽車是電能存儲(chǔ)的最佳載體，當(dāng)前我國乘用車保有量超3億輛，假如10年后電動(dòng)汽車滲透率達(dá)到50%，也就是1.5億輛電動(dòng)車，這1.5億輛電動(dòng)車的電池容量為120億kWh，其存儲(chǔ)電量為我國全國日用電量的4倍，如果一個(gè)城市能組建一個(gè)聚合平臺(tái)，對(duì)其轄區(qū)內(nèi)的電動(dòng)汽車充放電進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，那其儲(chǔ)能潛力將遠(yuǎn)超任何儲(chǔ)能設(shè)備。
電動(dòng)汽車充電樁就是最佳的能量路由器，當(dāng)然，充電樁首先得實(shí)現(xiàn)雙向充放電，也就是V2G功能。
英飛源開展V2G產(chǎn)品研發(fā)始于2016年，這一年英飛源推出了后來成為模塊業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的20kW充電模塊REG75050，同時(shí)展開研究的是同系列的V2G模塊BEG75025。BEG75025是業(yè)界最早批量成熟應(yīng)用的V2G模塊，于2018年正式轉(zhuǎn)產(chǎn)，但同時(shí)也面臨著被雪藏的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閂2G的概念實(shí)在是太超前，那時(shí)全中國電動(dòng)汽車才一百多萬輛，實(shí)在是沒有車網(wǎng)互動(dòng)的需求。
充電模塊REG75050與V2G模塊BEG75025
沒有市場(chǎng)需求那就先苦練技術(shù)吧，同年英飛源獨(dú)自承擔(dān)了深圳市技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目《低壓交直流復(fù)合電能路由器關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)》，并將BEG75025升級(jí)為BEG75050，恒功率范圍更寬。
2019年，國網(wǎng)電動(dòng)開始在全國多個(gè)省市部署V2G示范站，作為當(dāng)時(shí)國內(nèi)唯一一家擁有V2G模塊及系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的企業(yè)，英飛源順理成章的成為其核心技術(shù)及產(chǎn)品供應(yīng)商，并深度參與到國網(wǎng)車網(wǎng)互動(dòng)平臺(tái)的建設(shè)過程中。
同年年底，英飛源V2G充電產(chǎn)品與國網(wǎng)V2G平臺(tái)聯(lián)調(diào)成功，成為全球首款聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營的V2G充電產(chǎn)品，此后半年時(shí)間內(nèi)先后完成了與吉利、北汽、廣汽、蔚來、長城、威馬、上汽、比亞迪等當(dāng)時(shí)國內(nèi)主流品牌電動(dòng)汽車的V2G充放電聯(lián)調(diào)，使得電動(dòng)車主能夠通過自家電動(dòng)汽車享受電價(jià)峰谷套利收益。
02.倚天劍出，誰與爭(zhēng)鋒
國網(wǎng)的肯定使得英飛源更加堅(jiān)定了發(fā)展的方向，接下來便是不斷的技術(shù)更新與產(chǎn)品迭代。V2G充電產(chǎn)品的核心技術(shù)在于V2G模塊，BEG75050是當(dāng)前應(yīng)用最成熟的雙向電能變換模塊，該模塊開創(chuàng)性的采用全SiC設(shè)計(jì)，能量轉(zhuǎn)換效率高，較常規(guī)充電模塊效率高1.5%以上。同期英飛源還牽頭承擔(dān)廣東省重大專項(xiàng)《新能源汽車碳化硅器件及模塊的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化》，并推出了15kW-120kW全功率系列V2G充電系統(tǒng)產(chǎn)品。
全系列V2G充電系統(tǒng)產(chǎn)品
英飛源V2G模塊產(chǎn)品設(shè)計(jì)巧妙之處還在于其尺寸及接口與常規(guī)充電模塊保持一致，這樣就便于在當(dāng)前主流的直流充電樁中配置部分V2G模塊，從而將常規(guī)充電樁擴(kuò)展出V2G功能。
通過模塊替換將傳統(tǒng)充電樁升級(jí)為V2G樁
2020年，英飛源推出了針對(duì)慢速充電的7kW V2G/V2H直流充電樁。當(dāng)前大功率快充的受眾群體主要是運(yùn)營車輛，對(duì)于數(shù)量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的私家車主來說，則更加傾向于在小區(qū)或是辦公園區(qū)長時(shí)間慢速充電。私家車主一般每天行駛不超過2小時(shí)，剩下22小時(shí)都是閑置的，車主在夜間可以在小區(qū)V2G充滿電，白天在辦公園區(qū)則可以將電動(dòng)車連接V2G充電樁，接受電網(wǎng)調(diào)度來實(shí)現(xiàn)給園區(qū)儲(chǔ)能，并獲得峰谷價(jià)差受益。
在這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中需要將電動(dòng)汽車長時(shí)間接入電網(wǎng)，并接受電網(wǎng)調(diào)度，其中最核心的一環(huán)就是具有V2G功能的小功率直流樁，即能源路由器。
11kW獨(dú)立風(fēng)道V2G模塊及7kW V2G/V2H充電樁
7kW V2G充電樁搭配V2H Box后還具有V2H（Vehicle to Home）功能，即利用動(dòng)力電池來為家庭儲(chǔ)能。在電價(jià)低時(shí)將車輛充滿電，在電價(jià)高時(shí)車輛放電供給家用，節(jié)省家庭用電成本。這款V2G/V2H充電樁在歐美國家廣受歡迎。
針對(duì)家庭光儲(chǔ)充應(yīng)用英飛源還推出了一款11kW獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)的V2G模塊，加入控制系統(tǒng)及外殼后即可非常簡(jiǎn)單的集成出光儲(chǔ)充一體式V2G樁。
2021年英飛源推出了1000V輸出的V2G模塊BEG1K075，該模塊與同系列的30kW充電模塊REG1K0100A2尺寸接口兼容，可以非常方便的實(shí)現(xiàn)常規(guī)充電樁擴(kuò)展V2G功能。
風(fēng)冷22kW BEG1K075與液冷35kW LBG1K0120 V2G模塊
2022年英飛源推出了35kW液冷V2G模塊LBG1K0120，該模塊與同系列的40kW液冷充電模塊LRG1K0135尺寸接口兼容，可以實(shí)現(xiàn)全液冷的V2G超充產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)緊急情況下車輛的大功率對(duì)外放電。
2023年全國各地開始啟動(dòng)超充之城建設(shè)，英飛源推出了集光伏、儲(chǔ)能、液冷超充、V2G功能于一體的綜合能源補(bǔ)給系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置200kWh儲(chǔ)能電池，600A液冷超充終端及V2G充電終端，并可接入VPP虛擬電廠，接受電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度，當(dāng)前已部署在全國一百多個(gè)站點(diǎn)。
光儲(chǔ)超充&V2G一體式綜合補(bǔ)能系統(tǒng)
03.鑄劍為犁，深耕車網(wǎng)
與不斷更新的產(chǎn)品迭代不同，V2G市場(chǎng)應(yīng)用稍顯落后，其實(shí)也不難理解，V2G的大批量推廣面臨多個(gè)問題：車輛動(dòng)力電池的壽命，以及在當(dāng)前沒有成熟調(diào)度策略的情況下大批量電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)放電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的沖擊。所以當(dāng)前所建的V2G充電站點(diǎn)均為電網(wǎng)公司在全國各地投建的各種示范驗(yàn)證站點(diǎn)，為今后更大批量的電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)V2G充放電做好技術(shù)驗(yàn)證。英飛源為國網(wǎng)及南網(wǎng)的車網(wǎng)互動(dòng)站點(diǎn)提供核心技術(shù)及產(chǎn)品支持。
23年3月，南網(wǎng)發(fā)布了《車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)?；瘧?yīng)用與發(fā)展白皮書》，系統(tǒng)提出破解車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)?；l(fā)展瓶頸的策略，推動(dòng)能源消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)銷者，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系探索新的商業(yè)模式。
對(duì)于電動(dòng)車主來說，如果想體驗(yàn)一把通過自己的愛車給電網(wǎng)放電來獲得峰谷價(jià)差收益的話也非常簡(jiǎn)單，在國網(wǎng)的“e充電”及南網(wǎng)的“順易充”里面均有V2G充電接口，打開APP，搜索V2G功能，與電網(wǎng)企業(yè)簽訂協(xié)議后即可使用V2G功能。
國網(wǎng)e充電V2G操作界面
V2G收益提取
受限于商業(yè)模式，當(dāng)前V2G的盈利模式還是非常單一，即電網(wǎng)運(yùn)營商、電動(dòng)車主與電力用戶簽訂協(xié)議后，電力用戶可以獲得相對(duì)便宜的V2G電量，而電動(dòng)車主須在指定時(shí)間段內(nèi)給電網(wǎng)放電來獲取峰谷價(jià)差收益。暫時(shí)還沒有真正實(shí)現(xiàn)大批量電動(dòng)汽車通過V2G接入電網(wǎng)來接受電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電網(wǎng)的功能。
V2G商業(yè)模式
但如果從V2X（Vehicle to Everything）的角度來思考電動(dòng)汽車作為一個(gè)大型移動(dòng)充電寶的應(yīng)用，那花樣可就多了，首當(dāng)其沖的便是V2H（Vehicle to Home）應(yīng)用。與家儲(chǔ)類似，在國內(nèi)由于居民用電多沒有峰谷價(jià)差，且具備獨(dú)立接入條件的用戶很少，所以V2H在國內(nèi)推廣較慢，不過也常聽說有小企業(yè)主利用自己的電動(dòng)汽車來給工廠設(shè)備供電，從而實(shí)現(xiàn)峰谷套利的案例，我們姑且稱之為V2F（Vehicle to Factory）吧。
隨著新能源汽車下鄉(xiāng)，傳統(tǒng)的農(nóng)村電網(wǎng)低壓配電臺(tái)區(qū)難以承受越來越多的大功率用電負(fù)載接入，V2G/V2H的充電模式則可以解決當(dāng)前臺(tái)區(qū)配電存在的若干問題。首先是臺(tái)區(qū)末端電壓過低問題，臺(tái)區(qū)用電峰期時(shí)車主通過電動(dòng)車放電可穩(wěn)定家庭用電的電壓；其次是備電功能，在緊急停電的情況下，電動(dòng)汽車80kWh的儲(chǔ)能V2H放電可供家庭用電一星期；再就是隨著農(nóng)村分布式光伏越來越多，當(dāng)光伏發(fā)電出力超過了配電網(wǎng)的消納能力時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致臺(tái)區(qū)電網(wǎng)電壓過高，威脅電網(wǎng)穩(wěn)定，而V2G則可利用車輛電池提升臺(tái)區(qū)分布式光伏發(fā)電的消納能力。
V2V（Vehicle to Vehicle）則是利用車輛自身動(dòng)力電池存儲(chǔ)的電能給其它車輛充電，V2V多應(yīng)用道路緊急救援，類似于當(dāng)前保險(xiǎn)公司或是4S店的送油服務(wù)。V2V服務(wù)需要V2V充電樁，V2V充電樁最好能放在后備箱且充電速度越快越好。英飛源160kW V2V充電樁可放置于車輛后備箱內(nèi)，V2V充電時(shí)一把槍接入本車直流充電口，另一把槍接入待救援車輛充電口，10分鐘便可給被救援車輛增加180公里的續(xù)航里程。
V2L（Vehicle to Load）簡(jiǎn)單點(diǎn)描述就是可以從電動(dòng)車的充電口帶出一個(gè)排插，通過這個(gè)排插可以給各類電器供電。隨著當(dāng)前露營經(jīng)濟(jì)興起，便攜式儲(chǔ)能也成為一個(gè)熱點(diǎn)，但如果隨行的電動(dòng)車能夠?qū)ν夤┙涣麟姷脑?，那就無需額外的儲(chǔ)能設(shè)備了。當(dāng)前有些車企將隨車的OBC充電器升級(jí)為具備放電功能的充放電器，但沒有交流充放電接口的車型或者需要更大功率的放電則需要額外配置V2L充電器。
除了以上應(yīng)用，電動(dòng)汽車作為一個(gè)大的能量移動(dòng)載體，還有著更多的應(yīng)用模式尚待開發(fā)，我們把這些應(yīng)用稱之為V2X（Vehicle to Everything）。如果說V2G是由電網(wǎng)主導(dǎo)，所有接入電網(wǎng)的電動(dòng)車的充放電須由電網(wǎng)來統(tǒng)一調(diào)度，收益也由電網(wǎng)來分配，在當(dāng)前電動(dòng)汽車數(shù)量較少、VPP虛擬電廠技術(shù)仍在積累、車網(wǎng)互動(dòng)商業(yè)模式還不夠完善的情況下，V2G的普及應(yīng)用尚需時(shí)日。那V2X的應(yīng)用則可以由車廠以及車主來共同推動(dòng)，是一個(gè)更加開放且貼近實(shí)際生活的市場(chǎng)，有著更多的商業(yè)模式可以開發(fā)，更快的實(shí)現(xiàn)盈利。這也是V2G產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)盈利及市場(chǎng)化發(fā)展的突破口。
04.車網(wǎng)互動(dòng)，能源無界
電動(dòng)汽車的普及速度遠(yuǎn)超預(yù)期，大批量電動(dòng)汽車充電給電網(wǎng)配電帶來了前所未有的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的有序充電只能通過充電功率與時(shí)間的優(yōu)化配置來減緩大功率充電對(duì)電網(wǎng)的沖擊，最終解決批量電動(dòng)汽車充電困境的方式只能是V2G充電。針對(duì)這個(gè)問題，國家各部委陸續(xù)頻繁頒布了多個(gè)鼓勵(lì)政策。
2020年10月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，鼓勵(lì)加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)（V2G）能量互動(dòng)，降低新能源汽車用電成本。
2021年5月，發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步提升充換電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見（征求意見稿）》，擬推動(dòng)V2G協(xié)同創(chuàng)新與試點(diǎn)示范。
2023年5月，發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 更好支持新能源汽車下鄉(xiāng)和鄉(xiāng)村振興的實(shí)施意見》，鼓勵(lì)開展電動(dòng)汽車與電網(wǎng)雙向互動(dòng)（V2G）等關(guān)鍵技術(shù)研究。
2023年6月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》，提升車網(wǎng)雙向互動(dòng)能力，完善政策，引導(dǎo)用戶廣泛參與有序充電和車網(wǎng)互動(dòng)。
今年1月4日，國家發(fā)改委、能源局、工信部、市場(chǎng)監(jiān)管總局四部門更是聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見》。
《實(shí)施意見》規(guī)劃了2個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)：
1. 到2025年，我國車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系初步建成，新能源汽車作為移動(dòng)式電化學(xué)儲(chǔ)能資源的潛力通過試點(diǎn)示范得到初步驗(yàn)證。
2. 到2030年，我國車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基本建成，市場(chǎng)機(jī)制更加完善，車網(wǎng)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。
同時(shí)還明確了6項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)：
1. 加大動(dòng)力電池關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，提升動(dòng)力電池循環(huán)壽命至3000次及以上。
2. 加快交互接口、通信協(xié)議、功率調(diào)節(jié)、預(yù)約充電和車輛喚醒等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂。
3. 建立居民生活用電差異化價(jià)格體系，實(shí)現(xiàn)居民充電峰谷分時(shí)電價(jià)全面應(yīng)用。
4. 積極探索電動(dòng)車與園區(qū)、樓宇建筑、家庭住宅等場(chǎng)景高效融合的雙向充放電應(yīng)用模式。
5. 鼓勵(lì)充電運(yùn)營商與電網(wǎng)企業(yè)合作，接受業(yè)主委托，開展居住區(qū)充電設(shè)施“統(tǒng)建統(tǒng)服”。
6. 支持電網(wǎng)企業(yè)結(jié)合新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)開展車網(wǎng)互動(dòng)管理。
《實(shí)施意見》可以說是迄今為止目標(biāo)最為明確，且具有實(shí)際可行性的方案。一種商業(yè)模式是否能夠推廣開來最關(guān)鍵是其是否具備經(jīng)濟(jì)性，3000次以上的電池循環(huán)壽命使得車主不再擔(dān)心V2G導(dǎo)致車輛壽命減損，居民用電有足夠的峰谷價(jià)差使得車主V2G有利可圖，再加上電網(wǎng)企業(yè)、運(yùn)營商的支持，車網(wǎng)互動(dòng)的生態(tài)才能形成有效的閉環(huán)。
電動(dòng)汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車已成為不可逆轉(zhuǎn)之趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2030年我國電動(dòng)汽車保有量將超過1億量，同時(shí)車網(wǎng)互動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)機(jī)制的完善，車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)?；膽?yīng)用在為大批量電動(dòng)汽車充電提供保障的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了為電網(wǎng)儲(chǔ)能，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。
英飛源作為車網(wǎng)互動(dòng)核心技術(shù)及產(chǎn)品的提供者，執(zhí)著于能源無界的追求。能源互聯(lián)網(wǎng)就像一束光，引領(lǐng)著英飛源不畏艱險(xiǎn)，向前奔跑，而車網(wǎng)互動(dòng)就是其中最亮的一縷光，照亮著英飛源車網(wǎng)互動(dòng)之路。八年的潛心研究及技術(shù)積累，收獲的是全系列的V2G車網(wǎng)互動(dòng)產(chǎn)品和各種場(chǎng)景的應(yīng)用方案，在這份執(zhí)念的指引下，英飛源將始終致力于電力電子電能變換核心技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)，把握行業(yè)發(fā)展的方向，為行業(yè)的發(fā)展提供更好的產(chǎn)品及技術(shù)支撐。
