3月25日,雷諾集團(tuán)官方宣布,已于最近開啟了從電動車向電網(wǎng)充電(V2G)技術(shù)的大規(guī)模試驗(yàn)。在2019年期間,雷諾將在歐洲推出一支由15輛ZOE組成的車隊(duì),實(shí)現(xiàn)車輛給電網(wǎng)充電,并與合作伙伴就未來可逆充電相關(guān)業(yè)務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)展開基礎(chǔ)調(diào)研工作。
該試點(diǎn)計(jì)劃將始于荷蘭和葡萄牙。3月21日,雷諾與荷蘭合作伙伴We Drive Solar和葡萄牙能源供應(yīng)商Empresa de Electricidade da Madeira分別在荷蘭烏特勒支和圣港島(葡萄牙馬德拉群島主島之一)啟動了該試點(diǎn)計(jì)劃。此后,雷諾將陸續(xù)在法國、德國、瑞士、瑞典和丹麥開展更多的試點(diǎn)計(jì)劃。
雷諾集團(tuán)將在7個(gè)國家與各領(lǐng)域的合作伙伴在多個(gè)項(xiàng)目(電力生態(tài)系統(tǒng)或出行服務(wù))中進(jìn)行可逆充電試點(diǎn),以為將來相關(guān)業(yè)務(wù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
為何要V2G?
V2G是Vehicle-to-grid的簡稱,即車輛給電網(wǎng)的可逆充電過程。定義很容易理解,難于理解的是V2G技術(shù)為何被車企如此重視。給供電量充足的電網(wǎng)逆向供電,有這個(gè)必要嗎?
答案是肯定的。
眾所周知,用電區(qū)分高峰期和低谷期,峰值電價(jià)相對較高,目的是鼓勵(lì)充電用戶選擇用電低谷期進(jìn)行充電服務(wù)。而隨著V2G技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,在用電高峰期,電動車可向電網(wǎng)提供電力,如此一來,電動車從單純的耗能單元轉(zhuǎn)變?yōu)榱伺R時(shí)能源儲存單元,在用電峰谷之間進(jìn)行靈活可逆的充供電交替,將大幅減少電網(wǎng)的供電壓力。
以私家電動車為例,大部分車輛平均有95%的時(shí)間保持原地停放狀態(tài),如此之高的閑置率也為V2G的市場應(yīng)用提供了可行性。在用電高峰進(jìn)行放電,電量保留至可充分滿足下次行程需求,或在用電低谷期再次進(jìn)行充電,這或許將成為未來純電動車主的用車常態(tài)。
目前,從全球角度來看,各國電網(wǎng)提供的電動車充電業(yè)務(wù)壓力并不明顯。但據(jù)英國國家電網(wǎng)公司的未來能源部門預(yù)測,到2020年,英國電動汽車保有量將達(dá)70萬輛,需要500兆瓦電能,供電高峰期壓力將大幅增加;我國電動汽車保有量已是英國2020年預(yù)估保有量的三倍,年銷破百萬且銷量增速明顯,電網(wǎng)供電壓力在未來幾年亦將有所提升。隨著全球純電動車型和插電混合動力車型飛快的銷量增速,各國電網(wǎng)的供電壓力將進(jìn)一步增加,這也是雷諾集團(tuán)對V2G技術(shù)頗為重視的原因。
V2G技術(shù)除了減緩電網(wǎng)日益增加的供電壓力以外,也將在用戶用電的經(jīng)濟(jì)性上予以雙向提升——車輛的逆向供電減緩了用電高峰期的電網(wǎng)供電壓力,用電高峰期的充電成本降低,峰值電價(jià)將有所下降,用戶充電費(fèi)用得以降低;同時(shí),逆向供電的車輛也將獲得經(jīng)濟(jì)回報(bào),如果選擇最經(jīng)濟(jì)的時(shí)段和方式充電,并在峰值電價(jià)期間逆向供電,甚至可以得到一定的經(jīng)濟(jì)收益。
另外,V2G也將為廢舊的動力電池組提供循環(huán)再利用的可能性——雖然隨著電池性能的衰退,電池組將不足以支撐車主日常用車的需求,但通過V2G方式作為儲能單元在電力消耗峰值期間逆向供電給電網(wǎng),或?qū)⒊蔀椤皬U物”的一種“新生”。
電網(wǎng)得以優(yōu)化電能供給,用戶得以享受更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的電力消費(fèi),廢舊動力電池組得以發(fā)揮余熱,如此看來,V2G技術(shù)發(fā)展的必要性就并不難以理解了。
技術(shù)難點(diǎn)仍待攻克
與并不了解該項(xiàng)技術(shù)的群眾普遍的猜測不同,V2G的技術(shù)難點(diǎn)并不在于將車輛電能反向供給電網(wǎng)的技術(shù)本身。雷諾官方表示:運(yùn)用交流電技術(shù),只需在車輛內(nèi)部安裝可逆充電器,并對現(xiàn)有充電終端進(jìn)行簡單的改造即可完成逆向供電,且成本并不昂貴。
實(shí)際上,V2G真正的技術(shù)難點(diǎn)在于,如何抑制車輛電池因增加充放電次數(shù)導(dǎo)致的衰減退化速度加快。
美國夏威夷自然能源研究所的一項(xiàng)研究稱:在恒定功率下,V2G會顯著降低電池壽命至5年或以下;而英國華威大學(xué)的一項(xiàng)研究卻表明,電池的衰減是一個(gè)比想象中更復(fù)雜的過程,取決于電池壽命、容量吞吐量、溫度、充電狀態(tài)、電流和放電深度等,而V2G過程亦可用于優(yōu)化電池狀態(tài),使得衰減最小化,不僅可以延緩電池衰減退化,甚至在理想的條件下,與電網(wǎng)的雙向電力交換反而可以延長電池的使用壽命。
顯而易見,若V2G無法保證參與逆向供電車輛的電池壽命不受影響,V2G在市場應(yīng)用過程中將遇到巨大阻力,在用戶端也將失去推廣該計(jì)劃的可行性。如此看來,控制V2G在電池衰減退化方面的技術(shù)攻堅(jiān),或?qū)⒊蔀槔字Z最需要解決的第一道難題。