¿Por qué soy optimista sobre la carga ordenada de los vehículos eléctricos pero no sobre la interconexión vehículo-electricidad (V2G)?

En los últimos dos años, con el desarrollo continuo de la industria energética y la creciente madurez de la tecnología de los vehículos eléctricos, la transformación energética y la electrificación del transporte han sido durante mucho tiempo una dirección clave para la actualización y transformación tecnológica en muchos países. alrededor del mundo. En un marco tan amplio, muchas personas (principalmente del ámbito de la energía y la energía) han propuesto el concepto de vehículo a vehículo (V2G), es decir, esperan que los vehículos eléctricos puedan usarse como dispositivos de almacenamiento de energía que puedan conectarse de manera flexible. a la red eléctrica, y puede interactuar con la red eléctrica en ambas direcciones y proporcionar servicios para la red eléctrica. Proporcionar diversos servicios auxiliares y cobrar es considerado por muchos como una importante tendencia de desarrollo en la industria energética. Aquí, Liu Bo no tiene la intención de introducir demasiados detalles. Los amigos interesados ​​(especialmente aquellos con experiencia en automóviles y baterías) pueden buscar "¿Qué es la tecnología de redes de vehículos eléctricos (V2G)? ¿Cuáles son las investigaciones o aplicaciones actuales?". "Debería obtener más información sobre este artículo". p>Liu Bo dejó claro un punto en el artículo: los vehículos eléctricos ciertamente pueden interactuar con la red, pero la transmisión de energía unidireccional, es decir, la carga ordenada (la interacción con la red se limita a la carga flexible y ordenada de los vehículos eléctricos) es confiable. , mientras que la comunicación bidireccional con la red La interconexión energética interactiva entre vehículo y electricidad (V2G) no es un buen camino: para los automóviles, las ganancias superan las pérdidas y no pueden formar un modelo operativo eficaz.

Este artículo incluye análisis técnicos e inferencias basadas en observaciones del desarrollo de la industria, así como algunas. En resumen, mi humilde opinión es para su referencia. Por supuesto, muchas personas en la industria energética pueden tener opiniones diferentes.

Diagrama del principio de V2G, extraído del artículo "V2G: Inspiración de la experiencia de desarrollo europea, estadounidense y japonesa".

La carga secuencial es intrínsecamente confiable

Para la carga. De las baterías eléctricas, ¿cuál es el estado de carga (SOC) al que se puede cargar la batería y a qué corriente/potencia? Después de una serie de trabajos de verificación de diseño por parte de las fábricas de baterías y fabricantes de automóviles, esto también representa la potencia/capacidad máxima de la electricidad. En el uso real, la carga del vehículo se ve afectada por factores como la temperatura ambiente, la potencia de la pila de carga y el valor del límite de seguridad. La potencia que se puede alcanzar con la carga del automóvil generalmente no alcanza la potencia máxima permitida. valor permitido por la batería/batería, o solo se puede alcanzar ocasionalmente.

La curva de carga paso a paso se obtiene mediante el proceso de verificación y desarrollo de la celda de la batería. La tasa de carga es inferior a este valor, no hay problema, se toma de la carga rápida óptima de las baterías de bolsa de iones de litio según el estándar de expansión de volumen local.

De hecho, siempre que la carga. La potencia en sí misma no es un problema: en comparación con la carga rápida, la cinética de reacción de la carga lenta de la batería es mucho menor y más fácil. En esencia, la carga ordenada significa que la corriente de carga está controlada. por la red si la carga es pesada, cargue menos/deje de cargar. Si el suministro de la red eléctrica excede la demanda, cargue más el automóvil. De todos modos, la red eléctrica estará disponible en cualquier momento. Si tiene prisa, cárguela por un tiempo para proteger otras cargas en la red eléctrica que requieren estabilidad) básicamente no tiene ninguna pérdida para los vehículos eléctricos, pero le dará a la batería más tiempo de descanso, lo que es de gran beneficio para la dinámica de reacción y es. más propicio para la carga suave de la batería.

En este sentido, Liu Bo informó en un artículo anterior cómo BMW cooperó con PG para lanzar el proyecto iChargeForward que vincula los servicios de carga inteligente con la energía. grid Para obtener más información, consulte "Intentos innovadores para el funcionamiento cooperativo de vehículos eléctricos ~ Baterías retiradas ~ Power Grid: BMW y PG". ;e hace que la carga sea más inteligente

¿Por qué el V2G no es un buen camino? p>

Entonces, ¿por qué Liu Bo cree que V2G no es un buen camino?

1. Después de tanto trabajo y esfuerzo, la duración de la batería vuelve a estar en la red con V2G. ¿Espíritu de buen acero utilizado en el controlador?

Cualquiera que esté familiarizado con el proceso de desarrollo de baterías de potencia sabe que muchos modelos de paquetes de baterías tienen requisitos de desarrollo: es decir, pueden cumplir XX ciclos de carga y descarga/XX mil kilómetros en todo el ciclo de vida. /el rendimiento de energía en todo el ciclo de vida puede cumplir. Los requisitos sobre cuántos kilovatios-hora se requieren son los más básicos de la industria.

No hay ningún problema con una carga sencilla y ordenada: como la electricidad debe cargarse de todos modos, la carga ordenada simplemente hace que la carga sea más razonable.

Pero si tienes que llevar la batería a la red eléctrica V2G, tengo que preguntar:

¿Cuánto puede compensarte la red eléctrica por la pérdida de vida útil de la batería? De hecho, la compensación actual que el mercado energético puede ofrecer por diversos servicios auxiliares no es muy impresionante, lo que también es un factor clave que restringe el desarrollo de la industria del almacenamiento de energía. Consulte la discusión en la Sección 4 de este capítulo para obtener más detalles.

La investigación y desarrollo de baterías de potencia no es fácil y requiere varios años de ciclos y repetidos procesos de verificación. Cuanto más actuales son los sistemas de alta energía, más necesitan equilibrar todos los aspectos del rendimiento, y el umbral técnico no es bajo. Entonces: al igual que la red eléctrica, es necesario mejorar la vida útil de la batería/el rendimiento energético del ciclo de vida completo de los ingenieros de baterías eléctricas después de N años de minuciosos ajustes, y la compensación de la red eléctrica no es alta. ¿Crees que esto refleja plenamente el espíritu de Wang Duoyu de hacer un buen uso del acero?

2. Mientras la batería esté completamente cargada y descargada, habrá pérdida de vida/envejecimiento.

Ven, lee este título tres veces en silencio conmigo: "Mientras la batería esté completamente cargada y descargada, habrá pérdida de vida/envejecimiento".

Sí: mientras haya una carga y descarga completa, habrá envejecimiento, pero algunas baterías pueden ser más rápidas y otras pueden ser más lentas. Esto es natural.

La carga secuencial es solo carga, descarga o uso normal cuando el coche está en marcha, y no afecta en absoluto al modo de funcionamiento/uso del coche eléctrico.

Pero si comienzas a interactuar con V2G de dos maneras, bueno, hay una parte del rendimiento energético de toda la vida y el consiguiente envejecimiento de las celdas de la batería que se enviará a la red. Llegados a este punto, me gustaría preguntar a quienes defienden el V2G:

¿Les dirán a los consumidores que el V2G acelerará el envejecimiento de su batería? La ansiedad por la autonomía sigue siendo un problema que preocupa a todos. El kilometraje se reducirá con la vida útil, lo que hace que todos estén insatisfechos con la situación actual de los vehículos eléctricos. También hay mayores expectativas y exigencias. ¿En este momento quieres que entregue mis preciosas capacidades de carga y descarga a la red eléctrica? ¿O crees que mi batería no se está agotando lo suficientemente rápido? Así que esto todavía se hace eco de lo dicho en la primera sección: ¿Cuál es el punto de poner buenas flores de acero en el mango?

Además, algunas personas dirán: "Ahora la vida útil de la batería es 1.000 veces... Entonces, multiplicando la autonomía de crucero de 400 kilómetros por 1.000 veces se pueden obtener 400.000 kilómetros, lo que obviamente es suficiente. y el excedente es V2G ”

Esta lógica parece no tener ningún problema a primera vista, pero Liu Bo quiere decírselo aquí y hacer algunas preguntas: material de la batería 1000 veces/batería única 1000 veces/batería. La vida útil del paquete es 1000 veces mayor que la de la batería. ¿La vida útil real es la misma? ¿Sabe cuánto esfuerzo se necesita para pasar de 1000 veces la vida útil del material de la batería a 1000 veces la vida útil del paquete de baterías final?

Así que el valor teórico es muy bueno, pero ¿cuántos coches del mercado pueden recorrer 400.000 kilómetros sin cambiar la batería? Creo que quienes defienden la V2G deberían presentar pruebas detalladas en esta área, para respaldar mejor el desarrollo continuo de esta área.

A Liu Bo le gustaría enfatizar aún más: De hecho, no estoy diciendo que V2G definitivamente no funcionará. Dado que los intereses de mi coche han resultado dañados, ¿por qué no compensarme directamente? El gran Marx también dijo: "Si hay una ganancia del 20%, el capital se moverá; si hay una ganancia del 50%, el capital correrá riesgos; si hay una ganancia del 100%, el capital se atreverá a correr el riesgo de estrangularse. "

-¿Cuánto está dispuesta a pagar la red eléctrica por V2G? Con esta pregunta en mente, echemos un vistazo a la Sección 3: Asuntos y responsabilidades legales. Luego, en el último cuarto cuarto, Liu Bo respondió a esta pregunta nuevamente.

3. Usuarios de automóviles, empresas automovilísticas y empresas de redes eléctricas: cuestiones jurídicas y limitaciones de responsabilidad.

En el proyecto de carga ordenada de BMW, el escenario de interacción energética es más simple. BMW y PG&e redactaron cuidadosamente el contrato, que estipula claramente los derechos y obligaciones de participar en la respuesta de la demanda, lo que permite a los participantes calcular una cuenta clara. , y la actividad naturalmente se desarrollará con mayor fluidez.

Alguna breve información sobre los asuntos legales/contratos involucrados en el proyecto.

Y si desea suministrar energía en dos direcciones, los problemas solo se multiplicarán, como por ejemplo:

De esta manera, se perderá la duración de la batería/el rendimiento energético del automóvil—— En caso de que no se puedan cumplir los requisitos de servicio/kilometraje de energía durante todo el ciclo de vida, ¿quién será responsable del envejecimiento de la batería? Debido a esto, la mayoría de las empresas automotrices no quieren molestarse con V2G (al menos, no quieren molestarse con él de manera muy rápida y activa): todavía hay muchas cosas y desafíos en el desarrollo de baterías eléctricas, entonces, ¿qué pasa con V2G? ? ¿Es bueno para mí? ¿Sabes lo difícil que es manejar baterías de alta energía específica? ¿Sabes lo difícil que es equilibrar una energía específica elevada y una potencia elevada? Me convences para participar dándome una razón para participar...

Y hablando de persuasión, no olvides que la mejor manera de convencer a una persona es apelar a intereses, no a razones/emociones/ sentimientos). Si no hay beneficios, las personas racionales en economía deben elegir más que menos. Después de todo, la electrificación es una dirección de desarrollo reconocida en el campo del automóvil (todos están contentos si caen en la trampa), pero la V2G no. Dado que no se trata de una dirección de desarrollo reconocida, hay que utilizar razones más suficientes para convencer a las empresas automovilísticas de que estén dispuestas a caer en la trampa.

El diseño de esta compleja interacción bidireccional, la determinación del modelo de negocio y las responsabilidades y obligaciones legales de todas las partes definitivamente serán más problemáticos que el cobro ordenado.

Por supuesto, en comparación con otros desafíos, estas dificultades son relativamente fáciles de superar. Liu Bo solo quiere plantear este tema aquí para la consideración de todos.

Para decirlo sin rodeos, todos pueden verlo claramente: si brinda suficientes beneficios (cliente trasero y posterior), es posible que no sea imposible desarrollar V2G. Entonces veamos la siguiente parte. la red eléctrica. ¿Cuánto podrías pagar realmente por V2G?

4. Si la V2G realmente funciona, las recompensas de la red eléctrica deben ser lo suficientemente altas. En este momento, no hay ninguna razón por la que el almacenamiento fijo de energía no pueda explotar primero a gran escala.

Si estas condiciones están maduras, la red eléctrica está dispuesta a pagar una gran cantidad de incentivos para promover el desarrollo de V2G. Teniendo en cuenta que las baterías eléctricas son definitivamente más caras que el almacenamiento de energía estacionario, no hay ninguna razón por la que el almacenamiento de energía estacionario con un costo menor y una vida útil más larga no deba aprovechar este mercado primero para satisfacer la demanda de intercambio y servicios de energía bidireccional con la red eléctrica. .

Puedes ver que los resultados de las recientes licitaciones para el almacenamiento de energía son más baratos que las baterías eléctricas.

Algunas personas dicen que los tranvías son flexibles, plug-and-play y se pueden desplegar de un lado a otro. Buen chico, primero tienes que caminar antes de poder correr. La interacción del almacenamiento de energía estacionario con la red siempre ha sido más clara y adaptable que el modelo de automóvil: la gente lo desarrolló para la red, entonces, ¿qué pasa con la aplicación del almacenamiento de energía estacionario en la red ahora?

Para ser honesto, Liu Bo también está tratando de mantenerse al día con las actualizaciones en el mercado energético, la reforma energética y los servicios auxiliares. Para facilitar que los profanos comprendan la situación actual, Liu Bo resumió audazmente el estado de desarrollo de la industria interactiva de la red de almacenamiento de energía estacionaria de China para que todos lo comprendan (bienvenido a participar). En términos generales:

La reforma en el sector eléctrico no es fácil porque el sistema existente es enorme, tiene una gran inercia operativa y tiene una lógica existente. La reforma eléctrica es un tema que varios grupos energéticos debaten interminablemente tan pronto como se plantea, a menudo no se alcanzan conclusiones ni consenso, y de hecho no es fácil de implementar (han pasado varios años desde que se publicó el documento No. 9). .

En concreto, puedo recomendar un artículo "¿Por qué la reforma eléctrica es más difícil que erradicar la neumonía?" ", publicado por Zhang en la revista "Energy". Los amigos que estén interesados ​​en la reforma eléctrica pueden ir y ver qué está pasando.

100 personas informaron la noticia de que la compensación por servicios auxiliares de Meng Qian tenía miedo de ser cortada.

Entonces echemos un vistazo al desarrollo actual del almacenamiento de energía. En China, las regulaciones provinciales para el almacenamiento de energía para participar en los servicios auxiliares de la red también son diferentes, y el mecanismo de compensación a menudo se ajusta. En realidad, esto está relacionado con una cuestión simple pero fundamental: si el almacenamiento de energía se puede utilizar para ganar dinero en la red. Aquí, Liu Bo no va a enumerar un montón de fórmulas para modulación de frecuencia, cálculo de vida y compensación. Simplemente quería pensar en este problema de otra manera: es decir, inferir las dificultades y desafíos que enfrenta la industria a partir del desarrollo real y la solidez de la industria:

La capacidad instalada de almacenamiento de energía en el Los últimos dos años se han visto muy afectados por las políticas;

La red eléctrica parece no estar dispuesta a gastar más en el uso de almacenamiento de energía, ni quiere extenderse demasiado (para detener el incidente), y no No parece estar realmente entusiasmado;

Desde la perspectiva que todos están tratando de encontrar Desde la perspectiva del modelo de negocio, la estimación económica de los proyectos de almacenamiento de energía sigue siendo un desafío, que solo puede resolverse fundamentalmente mediante el progreso tecnológico.

GGII resume el desarrollo de la industria de almacenamiento de energía de China en 2019.

Extraído de "Desarrollo comercial de la industria de almacenamiento de energía de China", publicado en Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance.

Por lo tanto, no es difícil ver que el nivel técnico actual de almacenamiento de energía, las reglas de operación del sistema de red eléctrica y el modelo operativo del mercado eléctrico no se lo ponen fácil a la situación técnica actual. nivel de almacenamiento de energía para lograr una economía suficientemente buena en el mercado energético de mi país, por lo que la industria de almacenamiento de energía de mi país se ha estado desarrollando tibiamente.

Para ser honesto, la industria del almacenamiento de energía es muy importante. Puede promover el desarrollo de diversas tecnologías y es de gran importancia para la transformación energética. Sin embargo, este no es el lugar para discutir sentimientos: hay indicios de que todavía quedan muchas dificultades y diversos desafíos que superar en el uso del almacenamiento de energía en la red. Si el almacenamiento de energía estacionario diseñado para interactuar con la red no puede cumplir bien con los requisitos de la red, habrá algunos desafíos de desarrollo, pero usted insiste en poner en la red vehículos eléctricos con interacciones más problemáticas, costos más altos y responsabilidades de propiedad más complejas. , y desarrollar el vehículo V2G de interconexión eléctrica, ¿aún no has aprendido a caminar (interacción red-almacenamiento de energía)? ¿Es necesario hacer algo que obviamente tiene un costo alto y un retorno bajo según el nivel técnico actual?

Por lo tanto, para Liu Bo, no es sorprendente que en la primera fase del proyecto BMW, la interacción entre el coche y la red fuera solo una carga ordenada y no V2G.

PD: Cuando se trata de ingresos, Liu Bo cree que usar un automóvil eléctrico para conducir Didi es obviamente más confiable que V2G: el costo por cada 100 kilómetros es obviamente más rentable que quemar petróleo, y él También puedo conocer gente. En términos de ingresos, es mucho mayor que V2G. Ustedes, los viejos, también podrían considerar esto.

Posdata; Aleatorio

Hace unos años, Liu Bo vio este proyecto de BMW y lo encontró muy interesante, por lo que escribió este manuscrito. Volveré a visitar bmwchargeforward.com en los próximos días para ver si hay alguna actualización. Desafortunadamente, el sitio web dice que la segunda fase de este proyecto comenzó en 2018, pero no hay información confiable en el sitio web sobre los últimos avances del proyecto, así que si alguien sabe sobre el seguimiento de este proyecto, hágamelo saber. y compartir la información para que Liu Bo pueda aprender otro...

En cuanto a V2G, Liu Bo no cree que sea inútil, pero cree que su relación entrada-salida es relativamente pobre. En la actualidad, es mejor hacer un buen trabajo en almacenamiento de energía y llevar a cabo algunos proyectos de demostración. Pero si tenemos que trazar un panorama general de su desarrollo futuro, se trata más de un concepto que de una sustancia. Actualmente, se debate mucho sobre la innovación del modelo de negocio energético en Internet. Para V2G, creo que la pregunta se puede simplificar aún más a: ¿Qué tipo de usuarios estarán dispuestos a pagar altos costos marginales por los servicios V2G proporcionados por vehículos eléctricos? No me hables de sentimientos, ideales o tendencias. Como ingeniero de baterías, Liu Bo está estudiando futuras direcciones de desarrollo. Liu Bo también sabe qué son los sentimientos, así que primero permítanme hablar sobre si se puede entender este relato.

Otro: actualmente existen muchas plataformas/modelos de negocio, y las interacciones que se promueven en ellos son muy complejas y confusas. Sin embargo, Liu Bo cree que hay un gran problema: muchas cosas poderosas necesitan ser muy refinadas. El lenguaje y la lógica se explican rápidamente y el núcleo no debería ser complicado. Detrás de estas complejas plataformas interactivas/modelos de negocio, Liu Bo ve que el mayor obstáculo es la inmadurez/falta de economía de cada tecnología en sí: si la tecnología es poderosa y puede lograr buenos beneficios económicos, ¿quién se molestará en hacer esas cosas complicadas? sobre el modelo de negocio? ¿Por qué no usas la violencia para llenar tu almacén?

Finalmente: en comparación, para el verdadero crecimiento de la industria manufacturera de China, construir una o varias empresas C en cada segmento es la forma correcta, y la prioridad de otras cosas realmente puede ser la fila invertida.

Descargo de responsabilidad: este artículo fue escrito por el autor en su tiempo libre y no representa los puntos de vista de ninguna organización o institución.

Confirmación:

Gracias por sus sugerencias, grupo de agua que sopla Wudaokou xEV, el desarrollo de la industria de la comunicación entre campos debería ser así ~

Gracias al veterano conductor Zieg y al experto en baterías Brother Xu por su apoyo en la discusión.

Imagen | Red y capturas de pantalla relacionadas

Acerca del autor: Liu Guanwei, Ph.D., graduado del Departamento de Materiales de la Universidad de Tsinghua, se ha dedicado a la investigación y producción de baterías eléctricas. desarrollo durante muchos años y actualmente trabaja en el departamento de desarrollo de baterías de una empresa de automóviles con financiación extranjera.

Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.