电动汽车用户参与车网互动对电池使用寿命影响分析

前言

在政策与市场的双轮驱动下，我国积极有序地开展了大量有序充电和V2G示范项目。从开展的示范项目来看，普遍缺乏对电动汽车用户参与意愿的研究分析。为进一步了解用户参与有序充电和V2G意愿，在能源基金会的支持下，中国汽车工程学会联合其他研究机构共同开展了《促进中国电动汽车与电网协调互动的政策研究：基于用户意愿的车网互动调研与建议》项目研究。项目组于2023年5月-7月，通过线上+线下方式，调研了北京、上海、天津、重庆等19个城市用户，并对用户参与有序充电和V2G意愿做了详细分析，并形成研究报告。

充放电(V2G)是车网互动的更深层次应用，指将电动汽车作为“储能”设施，通过充放电桩实现负荷低谷时充电、负荷高峰时向电网放电。本文重点对电动汽车用户参与车网互动对电池使用寿命顾虑进行总结分析。

PART.1 调研数据

从调研数据来看：

一是对电池使用寿命的影响，是用户参与V2G主要顾虑。车主参与V2G的主要顾虑，排在前四位的是影响电池使用寿命、V2G对质保及二手车转卖影响、用车时电量未充满里程焦虑和可能存在安全风险。

图1 电动汽车用户参与充放电(V2G)顾虑因素

二是用户对于参与V2G造成的电池使用寿命损耗忍受度较低。超过70%的车主仅能接受电池寿命损耗5%以内。电池寿命损耗是车主参与V2G的重要关注点。

图2 电动汽车用户参与V2G对电池损耗的接受度

三是当充放电(V2G)度电收益达到1元以上时，用户更愿意参与互动。用户参与充放电(V2G)需要付出时间、一定的用车灵活性及对车辆电池寿命损耗等成本。通过对具有一定车网互动经验车主研究发现，超过60%用户希望每次参与活动获得20元以上(放电20度电，度电收益1元以上)收益。其中度电收益1-1.5元占比20.31%，1.5-2元占比16.48%,2元以上占比30.46%。

图3 用户参与V2G期待收益情况

PART.2 案例调研

从案例调研来看，无论是否参加放电，电池健康状态(SOH)衰减无差异，均为3%。

长城保定工业园区车网互动示范项目2021年4月投运，探索充放电对电池寿命影响。项目具备50台15千瓦V2G直流充电桩，20台以上好猫车辆。家充公放场景下，每天晚上充电到100%，上班通勤SOC从100%到96%，上班期间放电SOC从96%开始到32%，下班通勤SOC从32%到28%。

参与活动车主，参与V2G次数105次，放电1823.47kWh(按照百公里平均电耗13kWh，等效里程约1.4万公里)，行驶里程1960公里，等效总里程约1.6万公里;未参与活动车主，充电次数16次，行驶里程3485公里。两者电池健康状态(SOH)都衰减3%，没有明显差异。

PART.3 研究文献

从研究文献来看，低温环境下，V2X服务可减缓电池衰减。

电动汽车参与充电(V2G)对电池使用寿命的影响主要与温度、放电深度、充电功率、用户参与V2G互动频度及程度等因素有关。研究发现，在其他条件相同时，低温气候、苛刻的驾驶模式、大功率的充电模式、高电池容量占用的V2X(包含V2G)服务、室外露天停车都会导致电池的寿命下降。值得注意的是，其中V2X(包含V2G)服务对电动汽车电池寿命的影响较小，而且对于不得不停在户外寒冷情形下的电动汽车来说，V2X(包含V2G)服务有一定的加热作用，可以减缓电池在低温环境中的衰减[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 结论与政策建议

合理的充放电策略下，用户参与充放电(V2G)对电动汽车电池使用寿命影响有限。

车主参与V2G的主要顾虑是影响电池使用寿命且对于参与V2G造成的，电池使用寿命损耗忍受度较低，超过70%的车主仅能接受电池寿命损耗5%以内。当夏季、冬季车内空调制冷制暖启动时，对于电池使用寿命的损耗将更加增加车主的顾虑。采取合理的充放电策略时，用户参与充放电(V2G)对电动汽车电池使用寿命影响有限。

政策建议：

一是拓展电动汽车参与电力市场商业模式。结合属地电力市场建设情况，鼓励负荷聚合商、虚拟电厂运营商聚合电动汽车资源参与需求响应/电力市场辅助服务，扩大用户参与车网互动应用场景，保障用户获得合理化收益。

二是提供完备质保服务。汽车厂商为不同用户，车型提供完备V2G电池质保政策，打消车主参与车网互动对电池寿命、安全及续航的顾虑，吸引用户参与车网互动。

三是加强用户宣传引导。针对不同用户群体特点，通过网络新媒体、运营商平台等，宣传电动汽车充放电(V2G)服务。加强与用户之间的互动和沟通，解决用户对参与车网互动可能的技术性、安全性、收益性方面顾虑。