秦宇迪：《車-房-網(wǎng)融合互動(dòng)V2X解決方案》

 

在分論壇的設(shè)置上，11大專場(chǎng)論壇緊緊圍繞充換電產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)話題展開(kāi)，涵蓋車樁可信認(rèn)證、新品發(fā)布、超充技術(shù)、區(qū)域運(yùn)營(yíng)、車網(wǎng)互動(dòng)、社區(qū)充電、市場(chǎng)趨勢(shì)等多個(gè)方面，從技術(shù)創(chuàng)新到市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行全方位探討，引領(lǐng)政府部門、專家學(xué)者及充換電上下游企業(yè)高層等2000+參會(huì)代表，一同探討充換電產(chǎn)業(yè)的無(wú)限機(jī)遇。

 

 

5月23日，「社區(qū)充電」專場(chǎng)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(yàn)。北京鏈宇科技有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)&總經(jīng)理 秦宇迪以《車-房-網(wǎng)融合互動(dòng)V2X解決方案》為主題進(jìn)行演講。

 

演講全文

 

 

秦宇迪表示，鏈宇科技主要關(guān)注將電動(dòng)汽車與建筑、電網(wǎng)的能源互動(dòng)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(dòng)，即電動(dòng)汽車與微電網(wǎng)、配網(wǎng)之間的互動(dòng)，而不涉及與電網(wǎng)營(yíng)銷口和電力部門之間進(jìn)行的反向結(jié)算。

 

他指出，在“雙碳”目標(biāo)下重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)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(fēng)電；二是新能源電動(dòng)汽車，即交通電氣化。

 

他認(rèn)為，當(dāng)前充電場(chǎng)站正在向光伏車棚和光儲(chǔ)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(fù)荷應(yīng)與建筑深度結(jié)合，以構(gòu)成負(fù)荷可控的能源互聯(lián)網(wǎng)，從而更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降碳、光伏消納以及電費(fèi)節(jié)省，并與電網(wǎng)的峰谷電價(jià)模式更好匹配。

 

目前電網(wǎng)面臨的壓力主要來(lái)自兩方面：一是能源側(cè)大量波動(dòng)性的可再生能源，如風(fēng)電和光伏；二是用戶側(cè)大量電動(dòng)汽車無(wú)序的慢充、快充、社區(qū)充電、超充需求。此外，建筑自動(dòng)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?xì)夤┡D(zhuǎn)為電供暖，整體負(fù)荷也在逐步上升。更為重要的是，隨著AI發(fā)展，數(shù)據(jù)機(jī)房和算力機(jī)房的投入也增加了建筑或園區(qū)的用電負(fù)荷。因此，電力市場(chǎng)機(jī)制之間必須協(xié)同。

 

他強(qiáng)調(diào)，在電力市場(chǎng)發(fā)展仍存在滯后性的情況下，需要通過(guò)用戶側(cè)的協(xié)調(diào)解決這些問(wèn)題。

 

談及早上的車網(wǎng)互動(dòng)專場(chǎng)，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(chǔ)能，而電動(dòng)汽車所載有的大量電池儲(chǔ)備可以作為社區(qū)、樓宇、園區(qū)的“移動(dòng)充電寶”，這比固定儲(chǔ)能設(shè)施更具靈活性和成本效益。電動(dòng)汽車的電池不僅能作為能源，還能作為能源+儲(chǔ)能雙向復(fù)用的產(chǎn)品。

 

此外，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品遠(yuǎn)超目前的儲(chǔ)能和電端氣設(shè)備，其中車規(guī)級(jí)是最高的。車規(guī)級(jí)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(wú)論是在公共充電場(chǎng)站還是在社區(qū)，電動(dòng)汽車都應(yīng)該與路基端進(jìn)行互動(dòng)。

 

總體來(lái)看，車網(wǎng)互動(dòng)一般分為多個(gè)級(jí)別。目前，更高級(jí)別的電網(wǎng)互動(dòng)仍然較少，需要國(guó)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(kāi)展的南網(wǎng)規(guī)模化車網(wǎng)工程示范項(xiàng)目為例，5月15日實(shí)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(dòng)。

 

另一種更廣泛的模式是與許多運(yùn)營(yíng)商合作。由于鏈宇科技并不直接運(yùn)營(yíng)，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(fù)荷進(jìn)行互動(dòng)。當(dāng)其他負(fù)荷增加時(shí)，充電負(fù)荷就會(huì)減少；當(dāng)其他負(fù)荷減少時(shí)，增加充電負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)有序的能源物聯(lián)網(wǎng)管理。

 

正因?yàn)槿绱耍嚲W(wǎng)互動(dòng)技術(shù)體系需要在多個(gè)方面進(jìn)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(dāng)前清華大學(xué)和鏈宇科技在用戶側(cè)及表下建設(shè)中，從電動(dòng)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(yùn)營(yíng)商都提供電池檢測(cè)服務(wù)。這種服務(wù)主要是利用電池電化學(xué)EIS頻譜分析，通過(guò)雙向互動(dòng)和有序調(diào)控來(lái)檢測(cè)電池的狀態(tài)。電池在充電過(guò)程中，不僅僅是簡(jiǎn)單的恒流恒壓曲線，而是會(huì)隨著負(fù)荷變化而調(diào)整電流和功率。這樣，通過(guò)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(duì)電動(dòng)汽車的安全和監(jiān)控非常有幫助。雖然鏈宇科技平時(shí)不會(huì)特意停下來(lái)給電池做完整的頻譜分析，但通過(guò)有序充電和V2G（車網(wǎng)互動(dòng)）調(diào)節(jié)功率和電流的方式，鏈宇科技同樣可以達(dá)到檢測(cè)效果。

 

第二，在農(nóng)村地區(qū)實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)互動(dòng)時(shí)，充電設(shè)備的AC/DC端可以為離電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)提供虛擬同步支撐作用。這意味著，當(dāng)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(dòng)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(yùn)行，實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)虛擬同步和支撐。

 

第三，在公共場(chǎng)站一般會(huì)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(lái)，形成直流微電網(wǎng)進(jìn)行能源管理，從而實(shí)現(xiàn)更好的能源調(diào)度和優(yōu)化。

 

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

 

他指出，大家通常認(rèn)為電池以往都是通過(guò)常規(guī)充電，直觀上認(rèn)為超充會(huì)對(duì)電池造成損害。實(shí)際上，通過(guò)高頻雙向充放電和適當(dāng)?shù)墓β收{(diào)節(jié)，不僅不會(huì)損傷電池，還能延長(zhǎng)電池壽命。例如，鏈宇科技與北汽和殼牌合作中，解決了電動(dòng)汽車高頻雙向充放電過(guò)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(duì)電池進(jìn)行適當(dāng)?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(zhǎng)，甚至起到反向的保養(yǎng)作用。

 

2022年冬奧會(huì)上，鏈宇科技與殼牌、北汽ARCFOX 極狐新車型全面實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車和光儲(chǔ)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(duì)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(chǔ)能和換電站上進(jìn)行應(yīng)用。例如，鏈宇科技開(kāi)發(fā)了電機(jī)和電機(jī)控制器的實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車的雙向有序調(diào)節(jié)、脈沖式調(diào)節(jié)，幫助電動(dòng)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(xué)反應(yīng)，鋰離子在正極和負(fù)極之間進(jìn)行移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致濃度問(wèn)題，快充時(shí)容易導(dǎo)致局部濃度不均，產(chǎn)生析鋰問(wèn)題。但通過(guò)功率的瞬時(shí)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(shí)給電池帶來(lái)一定的產(chǎn)熱效果，從而避免壽命損傷。

 

此外，通過(guò)對(duì)日歷壽命和循環(huán)壽命的存儲(chǔ)調(diào)節(jié)，最終可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高鎳、磷酸鐵鋰電池在V2G和電網(wǎng)互動(dòng)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(xué)校科研到跟主流車企進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)實(shí)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(kāi)發(fā)技術(shù)外，還提供社區(qū)、車－房一網(wǎng)互動(dòng)端的能源解決方案和AIOT解決方案。此外，團(tuán)隊(duì)專家為歐陽(yáng)明高院士、清華電力電子所所長(zhǎng)孫凱教授、清華碳中和研究院王賀武教授等人，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)都是清華大學(xué)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(yù)警，以及在充電、放電、電網(wǎng)交互過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)損快充和延長(zhǎng)電動(dòng)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(wú)論是在社區(qū)還是公共充電場(chǎng)站，電動(dòng)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(jì)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(fù)荷，利用峰谷電價(jià)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(lái)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(kù)以及更多電動(dòng)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(chǎng)景的柔性控制電動(dòng)汽車負(fù)荷的產(chǎn)品。目前包括為很多甲方開(kāi)發(fā)的零C云、V2G錢包、充放電結(jié)算，以及對(duì)接虛擬電廠，擴(kuò)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(chǔ)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(fù)荷做動(dòng)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?chǔ)能系統(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?；谪?fù)荷情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，在讓用戶不增加變壓器、不增加虛量電費(fèi)的情況下，結(jié)合建筑降低能耗，給電動(dòng)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(yù)測(cè)、用能數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、電動(dòng)汽車出行預(yù)測(cè)等大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的能耗管理和負(fù)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(kāi)發(fā)的套件。

 

秦宇迪強(qiáng)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(jì)中。同時(shí)，公司還為奧特萊斯和萬(wàn)達(dá)的停車場(chǎng)和樓宇提供了一系列車-房-網(wǎng)能源解決方案。