電動汽車用戶參與車網(wǎng)互動對電池使用壽命影響分析

發(fā)布日期:2023-11-23

核心提示:前言在政策與市場的雙輪驅(qū)動下,我國積極有序地開展了大量有序充電和V2G示范項目。從開展的示范項目來看,普遍缺乏對電動汽車用
 前言
 
在政策與市場的雙輪驅(qū)動下,我國積極有序地開展了大量有序充電和V2G示范項目。從開展的示范項目來看,普遍缺乏對電動汽車用戶參與意愿的研究分析。為進一步了解用戶參與有序充電和V2G意愿,在能源基金會的支持下,中國汽車工程學會聯(lián)合其他研究機構(gòu)共同開展了《促進中國電動汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動的政策研究:基于用戶意愿的車網(wǎng)互動調(diào)研與建議》項目研究。項目組于2023年5月-7月,通過線上+線下方式,調(diào)研了北京、上海、天津、重慶等19個城市用戶,并對用戶參與有序充電和V2G意愿做了詳細分析,并形成研究報告。
 
充放電(V2G)是車網(wǎng)互動的更深層次應(yīng)用,指將電動汽車作為“儲能”設(shè)施,通過充放電樁實現(xiàn)負荷低谷時充電、負荷高峰時向電網(wǎng)放電。本文重點對電動汽車用戶參與車網(wǎng)互動對電池使用壽命顧慮進行總結(jié)分析。
 
PART.1 調(diào)研數(shù)據(jù)
 
從調(diào)研數(shù)據(jù)來看:
 
一是對電池使用壽命的影響,是用戶參與V2G主要顧慮。車主參與V2G的主要顧慮,排在前四位的是影響電池使用壽命、V2G對質(zhì)保及二手車轉(zhuǎn)賣影響、用車時電量未充滿里程焦慮和可能存在安全風險。
 
 
圖1 電動汽車用戶參與充放電(V2G)顧慮因素
 
二是用戶對于參與V2G造成的電池使用壽命損耗忍受度較低。超過70%的車主僅能接受電池壽命損耗5%以內(nèi)。電池壽命損耗是車主參與V2G的重要關(guān)注點。
 
 
圖2 電動汽車用戶參與V2G對電池損耗的接受度
 
三是當充放電(V2G)度電收益達到1元以上時,用戶更愿意參與互動。用戶參與充放電(V2G)需要付出時間、一定的用車靈活性及對車輛電池壽命損耗等成本。通過對具有一定車網(wǎng)互動經(jīng)驗車主研究發(fā)現(xiàn),超過60%用戶希望每次參與活動獲得20元以上(放電20度電,度電收益1元以上)收益。其中度電收益1-1.5元占比20.31%,1.5-2元占比16.48%,2元以上占比30.46%。
 
 
圖3 用戶參與V2G期待收益情況
 
PART.2 案例調(diào)研
 
從案例調(diào)研來看,無論是否參加放電,電池健康狀態(tài)(SOH)衰減無差異,均為3%。
 
長城保定工業(yè)園區(qū)車網(wǎng)互動示范項目2021年4月投運,探索充放電對電池壽命影響。項目具備50臺15千瓦V2G直流充電樁,20臺以上好貓車輛。家充公放場景下,每天晚上充電到100%,上班通勤SOC從100%到96%,上班期間放電SOC從96%開始到32%,下班通勤SOC從32%到28%。
 
參與活動車主,參與V2G次數(shù)105次,放電1823.47kWh(按照百公里平均電耗13kWh,等效里程約1.4萬公里),行駛里程1960公里,等效總里程約1.6萬公里;未參與活動車主,充電次數(shù)16次,行駛里程3485公里。兩者電池健康狀態(tài)(SOH)都衰減3%,沒有明顯差異。
 
PART.3 研究文獻
 
從研究文獻來看,低溫環(huán)境下,V2X服務(wù)可減緩電池衰減。
 
電動汽車參與充電(V2G)對電池使用壽命的影響主要與溫度、放電深度、充電功率、用戶參與V2G互動頻度及程度等因素有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),在其他條件相同時,低溫氣候、苛刻的駕駛模式、大功率的充電模式、高電池容量占用的V2X(包含V2G)服務(wù)、室外露天停車都會導致電池的壽命下降。值得注意的是,其中V2X(包含V2G)服務(wù)對電動汽車電池壽命的影響較小,而且對于不得不停在戶外寒冷情形下的電動汽車來說,V2X(包含V2G)服務(wù)有一定的加熱作用,可以減緩電池在低溫環(huán)境中的衰減[1]。
 
[1] A K D , A S R , B H R ,et al.The impact of V2X service under local climatic conditions within Canada on EV durability[J].eTransportation, 2021.

PART.4 結(jié)論與政策建議
 
合理的充放電策略下,用戶參與充放電(V2G)對電動汽車電池使用壽命影響有限。
 
車主參與V2G的主要顧慮是影響電池使用壽命且對于參與V2G造成的,電池使用壽命損耗忍受度較低,超過70%的車主僅能接受電池壽命損耗5%以內(nèi)。當夏季、冬季車內(nèi)空調(diào)制冷制暖啟動時,對于電池使用壽命的損耗將更加增加車主的顧慮。采取合理的充放電策略時,用戶參與充放電(V2G)對電動汽車電池使用壽命影響有限。
 
政策建議:
 
一是拓展電動汽車參與電力市場商業(yè)模式。結(jié)合屬地電力市場建設(shè)情況,鼓勵負荷聚合商、虛擬電廠運營商聚合電動汽車資源參與需求響應(yīng)/電力市場輔助服務(wù),擴大用戶參與車網(wǎng)互動應(yīng)用場景,保障用戶獲得合理化收益。
 
二是提供完備質(zhì)保服務(wù)。汽車廠商為不同用戶,車型提供完備V2G電池質(zhì)保政策,打消車主參與車網(wǎng)互動對電池壽命、安全及續(xù)航的顧慮,吸引用戶參與車網(wǎng)互動。
 
三是加強用戶宣傳引導。針對不同用戶群體特點,通過網(wǎng)絡(luò)新媒體、運營商平臺等,宣傳電動汽車充放電(V2G)服務(wù)。加強與用戶之間的互動和溝通,解決用戶對參與車網(wǎng)互動可能的技術(shù)性、安全性、收益性方面顧慮。

 
 
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