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1. 標的：NIO-US

2. 分類：多

3. 分析/正文：


三、V2G─一場大規模的社會實驗


    經過這輪限電，很多人懷疑「生食都無夠，哪有通曝乾」，電力供應
連日常生活用電都無法滿足，何況是耗電怪獸的電動車，中國大力發展電動車
不是自尋死路嗎？

    恰恰相反，電動車反而是要達成碳中和不可或缺的重要儲能工具。

https://imgur.com/Zy7IlXE

    此次河南大水，造成鄭州電力供應全面中斷，現代人生活已離不開電，
尤其移動支付綁定手機，手機沒電，可是連付錢都成問題。

    上圖是鄭州某位比亞迪車主，利用車上V2L(Vehicle to Load，負載緊急供電)
功能，反向對外放電，電動車搖身一變為大型充電寶，不但幫一堆手機充電，
甚至再充一部電瓶車都行。

    不止比亞迪，小鵬(XPEV-US)、理想(LI-US)的部份車型也有類似功能。

    順著這個思路，電動車不僅可以當緊急電源的充電寶，往大的講，
更能當整個電網的充電寶，這就是V2G。

    不過電動車對外放電有以下各種模式：V2L、V2V、V2H、V2B、V2G

https://imgur.com/QaEiHOO


    為什麼會分那麼多種類型？有什麼差別？

    以下把這些分成2種模式：V2L模式和V2G模式



(一)V2L模式(V2L、V2V)



    1.V2L


    V2L模式是利用車載充電機(On-Board Charger，OBC)向外放電，
將電池中的直流電(DC)變成交流電(AC)。


https://imgur.com/itxU1Y8


    圖中紅色圈起處即是OBC。

    在充電時，電網的交流電經充電線流入OBC，經AC/DC(交直流整流器)→
PFC(Power Factor Correction，功率因數校正)→DC/DC(高低壓直流轉換器)，
將AC轉為DC存入電池。

    要能反向放電，則要是Bi-OBC(車載雙向充電機)，整個過程反著來，
整套系統要能支持雙向充電(需有逆變器模組)，再附上廠家的放電槍，
實現對外放電功能。


https://imgur.com/itFxNlI

    以比亞迪為例，10A的插座能提供2.2瓩、16A則能提供3.3瓩。

    常用的手機快充大多在10-30瓦，2.2瓩不計損耗的話，以快充30瓦計可以
支持73台手機快充，才會出現鄭州大水那一幕，一台車供許多手機充電。

    V2L緊急使用的機會較少，更多是在外露營或旅遊供電，2.2瓩足夠驅動電磁爐、
熱水壺和電風扇等電器，為說走就走的旅行提供很多便利。


    2.V2V


    在V2L的基礎上，再加上一個便攜式充電槍，即可實現V2V，利用對外放電對
另一台電動車補能(只是很慢)。

    V2V另一種方式是直流快充，有此功能的車型很少。

    比亞迪的漢有此功能，但需要購買特殊的直流轉接電纜，額定是750V/80A，
不計損耗功率為60瓩。

    V2V最常見是在蔚來充電車，不過跟上面的比亞迪漢不一樣，它是內置電池組或
發電機實現對外放電。

https://imgur.com/c61ii7q


    如果比亞迪漢的V2V功能普及到所有車型，可就革了蔚來充電車的命，
既然其他電動車也能補能，就不需要移動充電車了。


    3.OBC革命


    目前V2L主要是利用Bi-OBC透過慢充接口向外放電，有蔚來車主問過，
何時蔚來能實現此模式？

    蔚來的作法與比亞迪、小鵬或理想不同，據蔚來第二代平台負責人李天舒所言，
蔚來打算把V2L做在快充接口。

    在快充接口與慢充接口實現V2L有何不同？

    快充接口不與OBC對接，沒有AC/DC轉換能力，代表蔚來的放電槍不同於比亞迪，
需要將逆變器模組建立在放電槍上，因此蔚來是造車新勢力中，
最晚實現V2L功能的車企。

    比亞迪要革移動充電車的命，蔚來也要革OBC的命。

    蔚來為什麼不在慢充接口做V2L？

    因為ET7已經沒有OBC，自然不會有慢充接口。

    取消OBC，不止涉及V2L，連家充跟便攜式充電槍都要全面改造，是個系統性工程。

    比亞迪則走另一條路，e3.0平台將OBC跟電驅、電控八合一。

    將更多功能集成化，是各家車企努力目標，可以降本增效，節省空間、重量跟
成本，增加組裝與使用效率，推動技術進步。



(二)V2G模式(V2H、V2B、V2mG、V2G)



    1.V2G模式的差別



    V2H跟V2L不同，利用的是快充接口向外放電(跟蔚來的外放槍相同)。

    由於沒有Bi-OBC的限制(OBC因安裝在車上，體積跟重量有其極限，會約束
散熱能力，所以功率無法做到太大)，對外放電的功率可以做到更大，
大到可以提供家庭用電。



    要實現V2H需要外接V2H充放電器。


https://imgur.com/cUwHGyB

    LEAF的V2H充放器設備很大，並且笨重，整機重量高達91kg。

    充電功率6.6瓩、放電功率6瓩，放電功率足夠滿足一戶小家庭用電需求
(中國民居用電規範，建築面積小於60平方米，用電負荷為6瓩)。

    因此被稱為V2H(家庭備用電源)。

    除此之外，它能像特斯拉的Powerwall一樣，做為太陽能跟電能間的
儲能變流器(Power Conversion System，PCS)，差別在Powerwall有獨立的電池儲能，
它是利用LEAF儲能。

https://imgur.com/ZEtIrLp


    整套設備賣最好的時候，是日本311大海嘯之後，由於福島核災後日本
全面停止核電，造成電價節節高漲，相較於電價，安裝此套設備的CP值很高。

    特斯拉的Powerwall也是如此，加州連續幾年野火造成大停電之後，
加上政府補助，Powerwall在美國供不應求。

    雖然CHAdeMO是最早有V2X通用協定的充電規格，也很認真在歐美推廣，
不過最終歐盟跟美國還是決定採用CCS，無疑宣判CHAdeMO死刑。

    連日產都不再為海外車型生產CHAdeMO規格的電動車，當初推廣最大力的車企
都放棄，可見CHAdeMO的終局只剩日本自己玩。

    由於中國一、二線城市擁有獨楝住宅的比例很低，V2H在中國比較有發展潛力
是三線城市以下與鄉村。

    V2B與V2H原理一模一樣，只是不再侷限於住宅，而是包括工廠、辦公大樓、
商業大樓、購物中心和園區等建物，容納更多的電動車同時充放電。


https://imgur.com/J4JN3PA

    V2H與V2B是以電動車為儲能中心的微電網，能與大電網併網，也能離網供電，
這就是所謂的V2mG(局域微網供電)。



    2.V2G與V2mG的差異


    V2mG與V2G差別在於併網連接的不同。

    以國網電動與蔚來的V2G試點合作為例，在上海蔚來的行政大樓有15根V2G充電樁，
採用的是併網不上網模式(放電只供自用，不向電網輸電，不足部份由電網輸電)。

    併網不上網，只供自用，是因為V2mG不受電網負荷調節，只需在電表上加裝
防逆檢測，避免擾亂電力潮流。

    V2G有兩種模式，常壓併網需做配電櫃改造、升壓併網需要箱變(箱式變電站)，
皆要有EMS做系統監控。

    到V2G，通常要接受電網調度，規模需達到一定程度，不然光配電系統的
改造成本就不低。



(三)V2G的優點



    為什麼中國限電還要大力發展電動車？

    因為中國不是沒電，是尖峰超載，由於電力是即時平衡，發多少用多少，
在沒有儲能的情況下，為避免尖峰超載造成電網崩潰，只好降負載。

    降負載最簡單的方法就是有序用電，也就是分區限電。

    可是在負載低點，基載電廠依然在發電，這些多餘的電只能轉成機械能，
尤其風電晚上才是發電高峰期，還要額外調度電廠幫忙消耗電力。

    此時電動車就能充當調節電力的儲能池。

https://imgur.com/NcH7VJT


    這是中國科學院院士歐陽明高估計在2030年、2035年跟2040年，中國需要轉移的
電量。

    現在中國還能開發的抽水蓄能電廠有限，要大規模轉移，還是要靠儲能。

    固定的大型儲能電站，現在電源側是強制配給。

    電網側在《輸配電定價成本監審辦法》無法將儲能列為電價成本中後，興趣缺缺。

    用戶側在〝北京集美416火災〞過後，中國政府對儲能的安全性跟責任歸屬要求
提高，並且不鼓勵用戶側興建大型儲能電站。

    而分散式的儲能電站成本無法有效降低。



    有序充電能減少峰值功率需求20%，無序充電反而會增加峰值負荷25.6%，
引導有序充電與每日再生能源特性匹配，可以提光伏風電的利用率。

https://imgur.com/Qmd5R1A


    到V2G大規模應用，更可達到削峰填谷，在需量反應提供電網更大的彈性。



(四)V2G的發展問題



    1.V2G與整縣光伏、馭風計劃和新能源車下鄉



    (1)分布式能源下鄉的問題

    中國國家能源局現在推動「整縣屋頂分散式光伏開發試點」(整縣光伏)、
「農村分散式風電」(馭風計劃)，大力推廣分布式能源下鄉。

    就電網側，希望這些電力都能自發自用，採「併網不上網」的方式。

    如果採取「自發自用、餘電上網」，量少的話，電網負荷調節還不會出問題。

    一旦大量湧入，可能會造成潮流方向改變、局部電壓越限或繼電保護誤動等
問題，嚴重影響電網的安全與穏定，給電網帶來很大的壓力。



    照理講，在2002年電改執行「廠網分離」(發電廠與電網資產分離)後，
身為國家電網子公司的國網電動不得參與發電業務。

    不過在碳中和的大前提下，儘管備受爭議，國網電動依然參與其中。


    (2)國網電動入局


    它的理由看起來還蠻有道理：


實現配網調控需求的廣域實時響應與屬地靈活控制。

    推進「整縣光伏+電動汽車智慧充電」示範項目建設，通過車網互動，
有機銜接新能源汽車下鄉與分布式光伏建設。〞

    簡單講，既然先前政策推動新能源電動車下鄉，那些電動車不就是
一個個移動電池嗎？

    既要避免分布式光伏造成電網壓力，又要響應國家政策，電動車總要充電
才能跑，國網電動主動請纓，將這些統籌在一起。

    「整縣光伏+電動汽車智慧充電」，名字聽起來很殺，其實就是有地鎖的
光儲充電站，利用光伏跟儲能幫電動車充電。

    達到光伏就地消納、降低電網擾動、減少儲能成本，看起來很美好，
值得全國推廣對不對？

    問題是貴

    光伏+儲能，本來建設費用就不少，現今原物料高漲，更顯金貴。

    整縣光伏的試點大多是偏鄉，居民所得不高，就算擁有電動車，大多使用家充；
真不行，從家裡飛線用便攜式充電槍。

    充電樁的充電費對他們而言太貴，使用率偏低。

    成本高、使用率低，注定回本遙遙無期，遑論獲利，所以是〝示範項目〞。


    (3)直流供電的困境


    現在還有些新技術應用，比如直流供電。




https://imgur.com/avJXH2d

    也能共享儲能設備，避免重覆的投資成本。

    涉及到住宅與電網改造，要配合另一個政策才有可能推動。

    在國務院下達《全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》裡面，就有改善
供電和建設電動車充電設備的意見指導。

    然而一旦扯到房地產，涉及的單位太多，不是小小的國網電動能置喙。



    2.V2G的商業模式探索


    (1)停車位問題


    V2G要成立，首先需要有足夠多的充放電樁，這點在中國很難。

    充放電樁技術達成不難，但要有足夠多的停車位，很難。

    前面提過中國停車位跟車輛保有量比例只有40%，在北京、上海和深圳停車位
缺口更大。

    連停車位都不足，更別講長期占樁了。

    國網電動何不食肉糜？

    國網電動當然知道中國停車位問題，他們一開始的目標也不是全國鋪開。

    國網電動負責V2G業務的王明才提到：「綜合來看V2G有很好的經濟性，
問題是怎麼找經濟性合適的場景？

    我們重點是在工商業園區，結合目的地充電這個場景。」

    目前跟車企的合作大多是在園區。

    上面提到蔚來的上海行政中心有15根，更大的合作案在保定長城工業園區
車網互動示範試點，是長城汽車(601633-SH)的總部。

    這是3個月的短期合作案，嘗試商業運營的可能性，設有高、中、低三種
補貼模式，測試是否具有商業可行性。

    工業園區由於占地巨大，擁有足夠停車位，況且工廠是高耗能負載，可以
就地消納V2G放電量，不用額外購置儲能設備，是很好的測試場所。


    (2)電價不市場


    V2G要商業化，一定要有足夠的利潤才有可能成功，而利潤來源只能從
電力市場得到。

    發改委已經開始吹風：〝按照進一步深化電價市場化改革要求，下一步要
完善居民階梯電價制度，逐步緩解電價交叉補貼。

    使電力價格更好地反映供電成本，還原電力的商品屬性。

    形成更加充分反映用電成本、供求關係和資源稀缺程度的居民電價機制。〞


    第一步是峰谷電價的拉大


    根據發改委《關於進一步完善分時電價機制的通知》，要根據每日用電負荷
劃分峰谷時段，確立峰谷電價價差，引導用戶錯峰。

    並且要健全季節性電價機制，尤其是用電有明顯季節性差異的地方。


    第二步是逐步放開管制


    國常會已經做出指示：

    〝在保持居民、農業、公益性事業用電價格穩定的前提下。

    將市場交易電價上下浮動範圍由分別不超過10%、15%，調整為原則上均
不超過20%，並做好分類調節。

    對高耗能行業可由市場交易形成價格，不受上浮20%的限制。〞

    簡單總結為三句話：

    民用電不漲

    工商業用電允許漲最多20%

    大工業用電按市場價

    結合國網電動從工商業園區做V2G，可見一開始目標就針對工商業用電，
它們用電量大且集中，比起改造眾多零散的居民用電，不如集中力量攻克用電大戶。


    (3)電池衰減焦慮


    此處才是阻礙V2G發展最嚴重的問題。

    電池包身為電動車最貴的部件，很多車主非常害怕電池衰減，電池只要有充放，
就會有損耗，差別只是不同的電池體系，損耗的程度不一。

    V2G是利用電池的充放達成調節電能的效果，如果是V2L、V2H，只是緊急用電，
偶爾為之，就算有損耗，在緊急狀況下，車主只好認了。

    可是到V2G，是要時刻充放電，才能達到削峰填谷的效果，要削峰就充電、
要填谷就放電，不管如何，一定會加速電池的老化。

    跟電池的損耗相比，V2G那一點點電費顯得微不足道，長城汽車的試點是
長城跟國網電動保證電池衰減由他們負擔。

    要說服車主別擔心電池的衰減，現在電池的循環壽命已經很長，無疑痴人說夢。



    只有蔚來車主不擔心。


4. 進退場機制：長期投資


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