秦宇迪：《車-房-網(wǎng)融合互動V2X解決方案》

 

在分論壇的設(shè)置上，11大專場論壇緊緊圍繞充換電產(chǎn)業(yè)的熱點話題展開，涵蓋車樁可信認證、新品發(fā)布、超充技術(shù)、區(qū)域運營、車網(wǎng)互動、社區(qū)充電、市場趨勢等多個方面，從技術(shù)創(chuàng)新到市場應(yīng)用進行全方位探討，引領(lǐng)政府部門、專家學者及充換電上下游企業(yè)高層等2000+參會代表，一同探討充換電產(chǎn)業(yè)的無限機遇。

 

 

5月23日，「社區(qū)充電」專場論壇深入探討物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在社區(qū)充電領(lǐng)域的應(yīng)用，提高充電設(shè)施的智能化水平，提升用戶體驗。北京鏈宇科技有限責任公司董事長&總經(jīng)理 秦宇迪以《車-房-網(wǎng)融合互動V2X解決方案》為主題進行演講。

 

演講全文

 

 

秦宇迪表示，鏈宇科技主要關(guān)注將電動汽車與建筑、電網(wǎng)的能源互動相結(jié)合，尤其是樓宇、社區(qū)、工業(yè)園區(qū)的應(yīng)用，可以理解為表下的一種車和微電網(wǎng)的互動，即電動汽車與微電網(wǎng)、配網(wǎng)之間的互動，而不涉及與電網(wǎng)營銷口和電力部門之間進行的反向結(jié)算。

 

他指出，在“雙碳”目標下重點關(guān)注兩個主要方面：一是源側(cè)的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，包括光伏和風電；二是新能源電動汽車，即交通電氣化。

 

他認為，當前充電場站正在向光伏車棚和光儲充一體化的方向發(fā)展，然而從用戶側(cè)角度考慮，用戶側(cè)的靈活負荷應(yīng)與建筑深度結(jié)合，以構(gòu)成負荷可控的能源互聯(lián)網(wǎng)，從而更好地實現(xiàn)節(jié)能、降碳、光伏消納以及電費節(jié)省，并與電網(wǎng)的峰谷電價模式更好匹配。

 

目前電網(wǎng)面臨的壓力主要來自兩方面：一是能源側(cè)大量波動性的可再生能源，如風電和光伏；二是用戶側(cè)大量電動汽車無序的慢充、快充、社區(qū)充電、超充需求。此外，建筑自動化系統(tǒng)和電氣化的需求也在增加，如北方地區(qū)由熱供暖、燃氣供暖轉(zhuǎn)為電供暖，整體負荷也在逐步上升。更為重要的是，隨著AI發(fā)展，數(shù)據(jù)機房和算力機房的投入也增加了建筑或園區(qū)的用電負荷。因此，電力市場機制之間必須協(xié)同。

 

他強調(diào)，在電力市場發(fā)展仍存在滯后性的情況下，需要通過用戶側(cè)的協(xié)調(diào)解決這些問題。

 

談及早上的車網(wǎng)互動專場，他講到很多專家們分享了中短周期鋰離子電池非常適合充放電和儲能，而電動汽車所載有的大量電池儲備可以作為社區(qū)、樓宇、園區(qū)的“移動充電寶”，這比固定儲能設(shè)施更具靈活性和成本效益。電動汽車的電池不僅能作為能源，還能作為能源+儲能雙向復用的產(chǎn)品。

 

此外，車規(guī)級產(chǎn)品遠超目前的儲能和電端氣設(shè)備，其中車規(guī)級是最高的。車規(guī)級產(chǎn)品的電池管理系統(tǒng)（BMS）和相關(guān)技術(shù)能夠提供更高的安全保障。因此，無論是在公共充電場站還是在社區(qū)，電動汽車都應(yīng)該與路基端進行互動。

 

總體來看，車網(wǎng)互動一般分為多個級別。目前，更高級別的電網(wǎng)互動仍然較少，需要國網(wǎng)和南網(wǎng)的支持。以鏈宇科技現(xiàn)在與深圳供電局合作開展的南網(wǎng)規(guī)模化車網(wǎng)工程示范項目為例，5月15日實現(xiàn)了反向放電，并從中獲得了收益，但這需要與虛擬電廠的結(jié)算和調(diào)度部門緊密聯(lián)動。

 

另一種更廣泛的模式是與許多運營商合作。由于鏈宇科技并不直接運營，而是專注于提供軟硬件和解決方案的技術(shù)服務(wù)，公司主要在表下與家庭光伏、樓宇、小區(qū)的其他用電負荷進行互動。當其他負荷增加時，充電負荷就會減少；當其他負荷減少時，增加充電負荷，實現(xiàn)有序的能源物聯(lián)網(wǎng)管理。

 

正因為如此，車網(wǎng)互動技術(shù)體系需要在多個方面進行突破，包括車端、BMS、電芯的雙向充放電壽命和質(zhì)保，到充電樁、聚合商，再到家庭戶用到微網(wǎng)，以及從微網(wǎng)到配網(wǎng)、大電網(wǎng)的調(diào)度和源端協(xié)同。

 

他還特別介紹了當前清華大學和鏈宇科技在用戶側(cè)及表下建設(shè)中，從電動汽車、電池到小區(qū)、社區(qū)、微網(wǎng)方面的重要技術(shù)突破。

 

第一，現(xiàn)在很多充電企業(yè)和運營商都提供電池檢測服務(wù)。這種服務(wù)主要是利用電池電化學EIS頻譜分析，通過雙向互動和有序調(diào)控來檢測電池的狀態(tài)。電池在充電過程中，不僅僅是簡單的恒流恒壓曲線，而是會隨著負荷變化而調(diào)整電流和功率。這樣，通過觀察電流和電壓的變化，鏈宇科技可以得到更多關(guān)于電池內(nèi)部狀態(tài)的信息，這對電動汽車的安全和監(jiān)控非常有幫助。雖然鏈宇科技平時不會特意停下來給電池做完整的頻譜分析，但通過有序充電和V2G（車網(wǎng)互動）調(diào)節(jié)功率和電流的方式，鏈宇科技同樣可以達到檢測效果。

 

第二，在農(nóng)村地區(qū)實現(xiàn)車網(wǎng)互動時，充電設(shè)備的AC/DC端可以為離電網(wǎng)儲能系統(tǒng)提供虛擬同步支撐作用。這意味著，當農(nóng)村社區(qū)安裝了V2G有序充電樁后，如果出現(xiàn)供電不足的情況，電動汽車完全可以支撐起220V和380V三相交流電的小型配網(wǎng)的整體運行，實現(xiàn)離網(wǎng)虛擬同步和支撐。

 

第三，在公共場站一般會有換電站。鏈宇科技現(xiàn)在與很多車企合作，將換電的電池與換電站的屋頂光伏系統(tǒng)以及旁邊的超充和V2G結(jié)合起來，形成直流微電網(wǎng)進行能源管理，從而實現(xiàn)更好的能源調(diào)度和優(yōu)化。

 

換電站在補能時，優(yōu)先使用的是光伏電力，或者從那些停留時間較長、用戶不急著用的車上取電，這種方式為電動汽車提供了更多互動和優(yōu)化空間。

 

他指出，大家通常認為電池以往都是通過常規(guī)充電，直觀上認為超充會對電池造成損害。實際上，通過高頻雙向充放電和適當?shù)墓β收{(diào)節(jié)，不僅不會損傷電池，還能延長電池壽命。例如，鏈宇科技與北汽和殼牌合作中，解決了電動汽車高頻雙向充放電過程中如何延展電池壽命，甚至讓電池壽命做到一定的保養(yǎng)和提升，并發(fā)現(xiàn)對電池進行適當?shù)墓β收{(diào)節(jié)和反向放電，相比于常規(guī)的即插即充形式，能夠讓電池壽命更長，甚至起到反向的保養(yǎng)作用。

 

2022年冬奧會上，鏈宇科技與殼牌、北汽ARCFOX 極狐新車型全面實現(xiàn)了電動汽車和光儲充微電網(wǎng)在冬季氣候下，既不用依賴電網(wǎng)，又能在10分鐘內(nèi)快速充電150公里。這主要得益于鏈宇科技對電池壽命的管理和雙向調(diào)節(jié)技術(shù)。

 

目前，鏈宇科技不僅在新能源汽車和充電樁上應(yīng)用這些技術(shù)，還在儲能和換電站上進行應(yīng)用。例如，鏈宇科技開發(fā)了電機和電機控制器的實施方案，實現(xiàn)對電動汽車的雙向有序調(diào)節(jié)、脈沖式調(diào)節(jié)，幫助電動汽車在低溫環(huán)境中加熱電池。

 

他闡述道，由于電池內(nèi)部的電化學反應(yīng)，鋰離子在正極和負極之間進行移動會導致濃度問題，快充時容易導致局部濃度不均，產(chǎn)生析鋰問題。但通過功率的瞬時調(diào)節(jié)和反向放電脈沖，可以讓內(nèi)部鋰離子傳遞更均勻，同時給電池帶來一定的產(chǎn)熱效果，從而避免壽命損傷。

 

此外，通過對日歷壽命和循環(huán)壽命的存儲調(diào)節(jié)，最終可以實現(xiàn)對高鎳、磷酸鐵鋰電池在V2G和電網(wǎng)互動中的應(yīng)用，整體提升電池的壽命和延展壽命的表現(xiàn)，包括從學校科研到跟主流車企進行聯(lián)合開發(fā)實現(xiàn)的系列化技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)在車端的電池管理系統(tǒng)（BMS）中得到了協(xié)同應(yīng)用。

 

鏈宇科技除了與北汽等車企合作開發(fā)技術(shù)外，還提供社區(qū)、車－房一網(wǎng)互動端的能源解決方案和AIOT解決方案。此外，團隊專家為歐陽明高院士、清華電力電子所所長孫凱教授、清華碳中和研究院王賀武教授等人，創(chuàng)始團隊都是清華大學的本科和博士。

 

在業(yè)務(wù)方面，鏈宇科技為車企和BMS提供低溫加熱、基于有序和雙向V2G的安全預警，以及在充電、放電、電網(wǎng)交互過程中實現(xiàn)無損快充和延長電動汽車壽命的技術(shù)。鏈宇科技致力于將電池算法技術(shù)賦能給車企合作伙伴。

 

無論是在社區(qū)還是公共充電場站，電動汽車的品牌和電芯不同，車主的用電需求也不同。鏈宇科技根據(jù)每輛車的需求，設(shè)計不同的充電方案，有的車充電，有的車低功率充電，有的車反向放電，并綜合考慮社區(qū)、建筑、配網(wǎng)的電力負荷，利用峰谷電價差為用戶和業(yè)主提供收益。

 

鏈宇科技還參與了深圳的虛擬電廠和華北輔助調(diào)峰，為用戶和投資方提供更多收益來源。公司自研產(chǎn)品主要涉及V2G領(lǐng)域，有序充電、直流充電、交流充電等產(chǎn)品是由合作伙伴提供，最主要的是面向多款車型電池的算法庫以及更多電動汽車可以支持V2G整車通信協(xié)議的打通，集合各位伙伴共同提供面向建筑、特定場景的柔性控制電動汽車負荷的產(chǎn)品。目前包括為很多甲方開發(fā)的零C云、V2G錢包、充放電結(jié)算，以及對接虛擬電廠，擴充用戶側(cè)可調(diào)資源的整體數(shù)量。

 

在社區(qū)充電方面，公司主推方案不僅僅是建充電樁，還包括在小區(qū)和園區(qū)邊上建設(shè)光伏車棚+充電樁+儲能等多種設(shè)施，更多參與小區(qū)、社區(qū)、園區(qū)電力調(diào)節(jié)，并在變壓器端結(jié)合整體的負荷做動態(tài)變化。

 

在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上，鏈宇科技的核心產(chǎn)品是零C云，能夠?qū)⒉煌潆姌逗蛢δ芟到y(tǒng)做統(tǒng)一接入，與格力、西門子等公司的設(shè)備協(xié)同工作。基于負荷情況進行調(diào)節(jié)，在讓用戶不增加變壓器、不增加虛量電費的情況下，結(jié)合建筑降低能耗，給電動汽車的充電拉滿功率。

 

鏈宇科技在AI系統(tǒng)中協(xié)同打通天氣預測、用能數(shù)據(jù)預測、電動汽車出行預測等大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)更精準的能耗管理和負荷調(diào)度調(diào)節(jié)，并幫助業(yè)主和投資方做加速仿真和策略開發(fā)的套件。

 

秦宇迪強調(diào)道，目前鏈宇科技的方案已經(jīng)應(yīng)用在物流園、上海豐田研發(fā)中心、深圳的超充之城建設(shè)以及發(fā)改委和住建的大樓和園區(qū)設(shè)計中。同時，公司還為奧特萊斯和萬達的停車場和樓宇提供了一系列車-房-網(wǎng)能源解決方案。