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动力电池V2G规模化落地还有多远?

成本占整车超过40%,使得如何提高车载动力电池电能利用率,逐渐成为行业焦点之一。

在此背景下,藏电于车,通过V2G(Vehicle-to-Grid)电动汽车向电网供电等技术模式,可提升动力电池使用价值或附加价值,或将使动力电池的未来价值更高。

V2G如何使用?

V2G使用过程十分简单,搭载动力电池的电动汽车作为可移动储能装置,通过鼓励车主在用电低谷时段充电,在用电高峰时段对电网反向供电,可以构建起动态的“新能源汽车+电网”能源体系。

从应用场景看,V2G体现了电动汽车特有的储能功能,以及与电网双向互动的功能价值,且随着电动汽车保有量不断攀升,受众范围越来越广。

对于电网,V2G将起到削峰填谷的作用。因此,这一技术被业内看作是未来电网调频调峰的手段之一。

对于电动汽车车主,可以通过向电网售电的方式获得电价差额。以一辆带电量为100kWh的电动汽车为例,如果车主将其中50kWh的电“卖给”电网,以某地区峰时1元/kWh、谷时0.3元/kWh电价计算,车主每次将可获利35元。

政策利好V2G

中国是全球最大的电动汽车市场,已连续7年保持电动汽车产销量第一,而且快速发展的势头依然强劲。但是,国内电动汽车保有量迅速攀升的同时,车辆充电也给电网带来不小的压力。而V2G模式的应用,在一定程度上将可以缓解电网压力、助力智能电网升级、提高动力电池能源利用率,相关鼓励政策也在持续加码。

2020年以来,中国出台了多项汽车产业相关政策,其中就包括鼓励发展V2G模式的内容。2020年11月,国务院印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,鼓励加强新能源汽车与电网能量互动。

今年9月26日,在国家发改委重大基础设施建设新闻发布会上,国家能源局规划司副司长宋雯表示,我国将加大新型电力基础设施建设力度,将优化充电基础设施布局,推动新能源汽车与电力系统融合发展,鼓励开展有序充电、电动汽车向电网送电(V2G)等技术应用示范。

在此之前,国家能源局还提出,将鼓励车企研发具有丰富车网互动功能的新能源汽车,促进人、车、桩、网、云等各环节的融合衔接,支持运营企业增大双向充电桩的建设力度。

市场潜力和挑战并存

欧洲对V2G调峰寄予厚望。欧洲储能协会发布的《欧洲2030及2050储能目标研究报告》显示,到2030年,欧洲国家总储能需求预计至少为187GWh,其中,V2G储能为33GWh,占比约为17.6%。

目前,英国是欧洲V2G主要试点市场之一。机构调研显示,V2G试点项目在英国既可以参与现货市场,车主通过电价差来套利;也可以参与辅助服务市场,参与电网调频调峰。

我国V2G市场也同样潜力巨大。光大证券预计,到2030年,假设每辆电动汽车每天向电网的充电量为5kWh,每年充电量将可达1503亿kWh,按0.7元/kWh峰谷价差计算,市场空间为1052亿元。

专家表示,在政策扶持下,我国V2G有望进入快速发展期。但是短期看,V2G需要解决成本、技术和电力系统机制等问题,也并非易事。对于V2G何时能够实现规模化商业应用,也有业内人士表示还有一段艰难的路要走。

一是,作为核心部件,我国规定动力电池容量衰减超过20%,将成为退役电池,由于频繁充放电对动力电池容量衰减或产生影响,比起更换动力电池的高昂成本,V2G电价差额收益尚不足以激励车主。

业内人士认为,延缓动力电池容量衰减,提高动力电池使用寿命和充放电倍率,以及降低更换电池成本,都将是行业面临的重大挑战,且也是行业需要攻克的重大课题。

二是,V2G充电桩设备成本较高。有媒体称,根据英国目前的V2G项目成本和参与电力市场的潜在收益,V2G项目的投资回报周期预计超过10年。

三是,智慧电网系统设计和安全保障、电力交易市场仍待完善,如电网对储能项目是否有容量限制要求、如何保障电网安全等。

据悉,目前湖南、安徽,广东深圳等地已陆续出台政策,推动V2G应用。此外,作为已落地河北保定的工业园区商业运营示范点,长城汽车成为国内首个量产搭接V2G技术的企业,涉及搭载400km续航里程磷酸铁锂电池等车型,目前正在利用运营补贴模式进行商业化探索。

此外,宁德时代早在2019年已开展了V2G试点工作,其他头部电池企业均聚焦于提升动力电池使用寿命等关键指标。另有报道称,比亚迪将向海外客户5年内交付5000辆支持V2G的比亚迪中型和重型纯电动车。

基于双向充电功能,未来或将大大拓展动力电池应用场景。不止是V2G模式,电动汽车双向充电还有六大典型应用场景:V2L电动汽车向负载供电、V2V车与车双向供电、V2B电动汽车给楼宇供电、V2F电动汽车给工厂园区供电、V2C电动汽车给社区供电、V2H电动汽车给家庭供电。

电动汽车的动力电池系统本质上是一套分布式储能系统。无论是V2G还是V2X,都有利于完善用电场景,提高可再生能源利用率。