电动汽车与充电网络的协同依然面临多重挑战。
文丨杜巧梅
7月17日，国家能源局在2020年三季度网上新闻发布会上表示，当前，国家能源局正在会同相关部门，加强《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》的督促实施。
据了解，2018年，为加快推进充电基础设施规划建设，全面提升新能源汽车充电保障能力，国家发改委、国家能源局、工业和信息化部、财政部制定了《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》。
近两年来，随着我国《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）》的落实，我国电动汽车保有量不断提升，充电基础设施建设稳步推进。
根据公安部交通管理局15日公布的机动车相关数据：截至6月，我国新能源汽车保有量达到417万辆，与去年年底相比增加36万辆，增长9.45%。
国家能源局披露，截至2020年6月底，全国各类充电桩保有量达132.2万个，其中公共充电桩55.8万个，数量位居全球首位。
而据中国汽车技术研究中心有限公司数据资源中心在2019年的预测，在基准情景下（执行现有政策），2050年中国纯电动乘用车保有量将达到2.3亿辆；在激进情景下（基准情景基础上考虑2035年起实施分区域、分车型的禁燃政策），纯电动乘用车保有量将在2050年上升至3.5亿辆。
这也意味着，一方面，电动汽车保有量的快速增长将对充电基础设施提出更高要求；另一方面，电动汽车规模化增长也将影响到电网的升级改造。
“电动汽车无序充电对配电网的影响在当前已经呈现，一些重载的配变系统和集中式大功率快充站所在的配变已经受到影响。在配电网层面，电动汽车无序充电时的充电负荷随机性更大，且随着规模增长，充电随机性的微小变化可能造成本地负荷的剧烈变化，导致配变超容，影响其安全稳定运行。”?中国电动汽车百人会与世界资源研究所共同发布的《新能源汽车如何更好地接入电网：中国电动汽车与电网协同的路线图与政策建议》指出。
而智能有序充电与V2G（Vehicle-to-Grid车辆到电网）被认为是减轻电网负荷，实现“削峰填谷”的有效手段。
国家能源局也在发布会上指出，积极支持充电商业模式创新，推动充电服务平台整合发展；鼓励开展V2G等新技术应用，依托“互联网＋”智慧能源提升充电智能化水平；加快解决居民小区有序充电、老旧小区充电设施建设难、充电设施安全隐患等热点问题，切实提升充电保障能力。
充电服务平台加快整合
一直以来，充电桩企业基于市场竞争各自为营，而如何实现充电服务平台之间的互联互通也一直是业内难解问题之一。
而在今年充电桩建设被正式纳入“新基建”并列入政府工作报告之后，政策层面的重视，正在让资本市场获得前所未有的动力。
充电服务平台之间、充电服务平台与企业之间整合加快，充电桩互联互通逐步推进。
7月4日，特来电宣布全面接入国家电网、星星充电、南方电网，这意味着互联互通完成之后，电动汽车用户下载特来电一个app就可以覆盖70%左右的充电桩覆盖。
中国电动汽车充电基础设施促进联盟最新数据显示，目前国内总公共充电桩数量为55.1万台。
其中，运营充电桩数量超过1万台的充电运营企业共有8家：特来电运营15.7万台、星星充电运营13.2万台、国家电网运营8.8万台、云快充运营4.1万台、依威能源运营2.5万台、上汽安悦运营1.9万台、中国普天运营1.4万台、深圳车电网运营1.3万台，这8家运营商占总量的88.8%。
而特来电与国家电网、星星充电、南方电网等三个平台打通之后，将覆盖37.9万台充电桩，占国内总公共充电桩数量的68.8%。
目前，特来电与星星充电在北京、青岛、常州3大城市实现互联互通，其他城市也将陆续上线。
今年以来，国家电网和南方电网都在加速招募共建合作伙伴。5月12日，国家电网正式宣布启动“国网电动社会桩开放平台项目”，并公布首批51家合作伙伴。3月初，南方电网也向社会推出“场地、车队、充电站、销售渠道”4种模式的合作邀请。
根据计划，南方电网计划2020年投资12亿元建设充电基础设施，未来四年投资规模累计251亿元，计划建成大规模集中充电站150座，充电桩38万个，为现有数量的10倍以上。
4月14日，国家电网宣布2020年计划安排充电桩建设投资27亿元，新增充电桩7.8万个，新增建设规模同比增逾10倍。
此外，在多重利好带动下，越来越多的车企也在改变建桩思路，由原本坚持自建逐渐向寻求外部联合过渡。
在车企层面，宝马已在6月3日宣布与国家电网全资子公司国网电动合作，计划到2020年底在全国范围提供27万个充电桩，小鹏汽车也在自建超充站之外，与国家电网进行合作。
而特来电、星星充电与国网和南网实现互联互通，也被视为充电桩行业互联互通、加速整合的开端。
随着各方的合作，市场普遍关注的充电接口能否统一、充电桩模块电源智能控制等问题也将得到解决。
然而，目前老旧小区充电设施建设难、充电设施存安全隐患、充电桩设备故障多、利用率低、能源补给效率跟不上高负荷车的充电需求等问题依然未得到解决。
车网协同面临多重挑战
“随着电动汽车规模化的快速增长，目前电动汽车无序的充电方式——即随时、随地与随机的充电，容易导致大量电动汽车在电网负荷高峰时段集中充电，进而给发电、输电、配电系统带来挑战。”6月18日，世界资源研究所高级研究员薛露露在中国电动汽车百人会举办的“中国电动汽车和电网协同路线图研究”发布会上指出。
而基于电动汽车负荷的灵活和可调节性，通过自动化的有序充电和双向充放电两种方式，实现电动汽车与电网协同，被认为是“削峰填谷”，缓解电网用电负荷的有效方式。
据了解，智能有序充电是指电动汽车充电站和充电运营商的共享数据连接，以预测电力供应、电力需求、驾驶需求的充电，这些数据可以帮助优化充电时间和充电持续的时间以满足用户要求。
车网协同是智能充电技术的一种形式，电动汽车不仅可以从电网中消纳电能，还可以向电网注入电能，起到储能和调控的作用。
“在电网侧，可以通过集成大量电动汽车形成规模化运营的虚拟电厂，一方面参与调频调峰，提供备用、辅助服务，改善电网电能质量；另一方面，可以参与中长期现货电能量市场，实现电能量的平衡；甚至可以在跨区域输电线路堵塞时进行充电或者放电，减少跨区域线路的投资。”?薛露露表示。
简单来说，双向充放电，是将电动汽车视作储能设施，当电网负荷过高时，由电动汽车向电网馈电，当电网负荷过低时，用电动汽车存储过剩的发电量。
在17日的新闻发布会上，国家能源局也鼓励开展V2G等新技术应用，依托“互联网＋”智慧能源提升充电智能化水平。
据不完全统计，目前我国有超过10个车网协同试点。按照规划，国网电动将在居民小区建设10万个支持有序充电的充电桩，以解决电动汽车用户报装难、充电难问题。同时，国网电动年内还将建设2000个V2G充电桩，在实现调峰的基础上，进一步在调频方面进行技术验证。
然而，在中国电动汽车充电基础设施促进联盟主任张帆看来，有序充电是一个系统工程、长期工程，涉及到整车、电池、互联网、大数据、金融支付等多个领域，其技术标准、产品研发制造，施工建设、安全运维等方面还不具备条件。
“目前支持有序充电的设备需要在充电桩侧安装能源路由器，而能源路由器还处于研发阶段，没有进入规模化量产，当下的成本比较高。”
薛露露表示，除了成本上的问题，目前电动汽车与电网协同在各个技术环节均存在阻碍，包括配电网侧对智能配电网的软硬件升级改造，V2G频繁充放电对动力电池侧电池衰减的影响，以及“车-桩-网”信息交互的通信协议有待完善。
此外，由于峰谷电价机制的缺失，目前有序充电的推广依然缺乏可靠的商业模式。
“目前来看，V2G到商业化的推广可能还有一定的距离，所以无论是电力市场准入，还是说‘车-桩-网’之间通信标准，电池衰减的研究还是电动汽车作为分布式的发电资源，都需要在政策上给予一定支持。”?薛露露最后表示。
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