解读东南大学 黄学良:面向新型电力系统的车网互动规模化之路 阶段演进、场景适配与全链条创新

2026-09-22 60 次浏览新型电力系统车网互动双碳目标
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碳通通 · 脱水解读

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当新能源汽车保有量在2025年底达到4397万辆、充电设施突破2009万个,车网互动(V2G)已从实验室概念走到规模化推广的门口。但车主参与V2G的月均收益只有200-300元,V2G充电桩比普通快充桩贵40%-60%,电池损耗顾虑困扰着约60%的车主。这份来自东南大学黄学良教授在2026年第十一届紫金论电学术研讨会上的报告,系统梳理了车网互动的阶段演进、场景适配与全链条创新,为从业者理清了从政策到落地的关键脉络。

核心判断

  • 截至2025年底,我国新能源汽车保有量达4397万辆,其中纯电动汽车3022万辆,占比68.74%。
  • 充电基础设施总量达2009.2万个,换电站5155座,同比分别增长15.8%和32.9%。
  • 2025年4月公布首批9个试点城市和30个V2G项目,车网互动进入规模化应用实施阶段。
  • 报告提出培育期应以智能有序充电为最优解,避免在成熟期框架下解决培育期矛盾。
  • 车网互动面临经济、技术、政策、用户认知四重挑战,需从补贴驱动转向市场驱动。

脱水解读

产业基础:4397万辆新能源汽车撑起互动底座

报告开篇用一组数据勾勒出车网互动的产业基础。截至2025年底,我国新能源汽车保有量达到4397万辆,其中纯电动汽车3022万辆,占新能源汽车总量的68.74%。2025年新注册登记新能源汽车1293万辆,同比增长14.93%。报告预计,到2040年电动汽车保有量将达到3亿辆以上。

充电设施方面,截至2025年12月底,全国充电基础设施(枪)总量达2009.2万个,同比增长15.8%;换电站保有量5155座,同比增长32.9%。

大力推进充电设施网络建设,是加速新能源汽车大规模普及、促进交通能源产业低碳转型、助力碳达峰碳中和目标加快实现的重要战略举措

。报告将新能源汽车发展划分为政策驱动为主和市场驱动为主两个阶段,2021年后市场驱动特征日益明显。

阶段演进:从无序充电到双向全激活的五级台阶

报告将车网互动演进划分为探索期、培育期、成长期、基本成熟期、成熟期五个阶段。探索期表现为无序充电、单向无管控,电网被动承受冲击;培育期实现台区自治式有序充电,削峰填谷初见成效;成长期进入需求响应+自治式并存有序充电,充电功率可控;基本成熟期引入主动调控,源网荷储协同,充放电功率精确执行;成熟期实现双向充放电全面激活,电动汽车作为分布式储能参与电网反向放电。

演进的核心逻辑可概括为:单向到双向、局部到广域、同质到多样、政策驱动到数智化闭环。报告特别指出,时间尺度从探索期的无时间维度管控,逐步发展到成熟期的全时间尺度覆盖,包括秒级至季节级的多时间尺度协同,空间范围从充电站局部扩展到跨区域全电网层级。

场景适配:6种交通模式乘以6种补能方式的矩阵

报告构建了交通模式与补能方式的交叉映射矩阵,涵盖普通用户市内出行、普通用户城际出行、城市公交、出租/网约车、市内货运配送、重型货运6种交通模式,以及分散式慢充、分散式快充、集中式快充、光储充站、离网型、换电6种补能方式。个人出行以分散式慢充为主,利用夜间低谷充电;公共交通依赖集中式快充与光储充站;出租/网约车快充与换电并重;重型货运则更依赖大功率集中快充与换电模式。

在多场景车网互动潜力分析中,城市公交因固定路线、集中停放、大容量电池,被判定为互动潜力大的典型场景;出租/网约车因分散灵活,适合动态调度;重型货运则通过外部储能站实现缓冲支撑。报告引用黄学良等人2026年发表于《电力系统自动化》的研究成果,指出不同场景需要差异化的互动策略,才能实现精准适配。

试点对比:208个项目揭示国内外关注点差异

报告基于208个项目样本(153项国外+55项国内)进行对比分析。从核心关注点看,国外更关注商业可行性、私家车场景,欧洲项目集中在英国、瑞典、荷兰,主要服务削峰填谷、频率响应和紧急备用;国内则同时关注出租车/网约车、城市公交、私家车场景,示范大体分为有序充电、有序充放电、光储充放一体化三类。前三位的应用均为削峰填谷、新能源消纳和虚拟电厂聚合。

从多时间尺度电网侧支撑看,微电网秒级/分钟级应用中,国外项目22个、国内8个;配电网分钟级/小时级应用中,国外35个、国内15个;主电网日级/周级和季节级应用中,国内外差距更为明显。报告指出,国内外规模化效果的体现都有待加强,商业可行性有待提升。国内典型案例包括浙江聚合5万余个充电桩参与需求响应、保定示范工程对接华北电网AGC实际可调功率达450kW、深圳反向放电示范等。

四大挑战:从收益不足到信任缺失的规模化障碍

报告将车网互动规模化推广的挑战归纳为四个维度。经济与商业模式方面,车主参与V2G月均收益仅200-300元,V2G桩比普通快充桩溢价40%-60%,放电补贴2-3元/kWh难以长期维持,电网、运营商、车企、用户四方利益分配机制未理顺。技术与标准方面,车-桩-网标准不统一导致互通性差,约60%车主担忧电池损耗,能量转换损耗达15%-20%,安全验证待完成。

政策与机制方面,居民充电分时电价尚未全面普及,V2G放电电价政策仅在江苏、广东等少数省份出台;虚拟电厂聚合能力门槛不低于5万千瓦,分散资源难达标。用户认知与信任方面,大多数车主对V2G缺乏了解,参与需要车辆、充电桩、平台多重适配,操作流程影响便利性。

避免试图在“成熟期”的框架下解决“培育期”的矛盾

,报告在挑战分析后给出了这一关键提醒。

创新方向:智能有序充电是现阶段最优解

面对培育期的现实条件,报告明确提出“智能有序充电”是现阶段的最优解。若在培育期重点推广双向V2G,将直接面临用户认知、电池损耗、成本高三大障碍;而智能有序充电可以绕过这些障碍,有利于先形成车网互动的规模效应。报告强调,现阶段以智能有序充电为主,通过单方向功率时空调节,一方面可达到互动效果,另一方面可让车主以零门槛、零顾虑的方式参与,利于用户和运营商的引导培育。

在标准协同方面,报告展示了交流小功率互动规模化应用的主要环节,涵盖车辆、充电桩/终端、站端/运营商、聚合平台、电网/调度平台五层,需要接口协议标准、通信安全标准、计量结算标准、并网认证标准、调度响应标准构成标准体系支撑层。全链条标准贯通要素包括车-桩-平台通信协议、资源聚合接口协议、计量结算、安全认证、安全防护、互操作协同、调度响应、跨平台互联互通等。报告最后指向未来愿景与路径分析,为规模化推广提供了从培育期到成熟期的清晰路线。

图说解读

新能源汽车与充电设施规模双增长

这张图呈现了截至2025年底我国车网互动产业基础的四项核心数据。新能源汽车保有量4397万辆,其中纯电动汽车3022万辆,占总量68.74%;充电基础设施2009.2万个,换电站5155座。充电设施与新能源汽车的同步高速增长,构成了车网互动规模化推广的物质基础。值得注意的是,纯电动汽车占比接近七成,意味着具备双向互动潜力的车辆基数相当可观。换电站虽基数较小,但32.9%的同比增速显示出补能方式多元化的趋势。

新能源汽车保有量
纯电动汽车保有量
充电基础设施
换电站保有量
保有量(万辆/万个/座)
4397
3022
2009.2
5155
2025年我国新能源汽车与充电设施核心指标
碳通通

车网互动五阶段演进路线

报告将车网互动发展划分为五个阶段。探索期表现为无序充电、单向无管控,电网被动承受冲击;培育期实现台区自治式有序充电,削峰填谷初见成效;成长期进入需求响应+自治式并存,充电功率可控;基本成熟期引入主动调控,源网荷储协同;成熟期实现双向充放电全面激活。每一阶段的跃升都伴随着控制能力、时间尺度和空间范围的同步扩展。报告指出,演进的核心逻辑是单向到双向、局部到广域、同质到多样、政策驱动到数智化闭环,这一路径为从业者判断当前所处位置提供了清晰参照。

探索期:无序充电
培育期:台区自治有序充电
成长期:需求响应+自治
基本成熟期:主动调控协同
成熟期:双向全激活
车网互动从探索期到成熟期的演进路径
碳通通

交通模式与补能方式适配矩阵

报告构建了6种交通模式与6种补能方式的交叉映射矩阵,系统梳理了不同场景的适配关系。个人出行以分散式慢充为主、快充为辅,利用夜间低谷充电;公共交通依赖集中式快充与光储充站,发挥规模效应;出租/网约车高频运营,快充与换电并重以最短化停运时间;货运物流中,市内配送以分散式快充为主,重型货运则更依赖大功率集中快充与换电模式。这一矩阵为不同场景下的车网互动方案设计提供了精准适配的决策依据。报告引用黄学良等人2026年发表于《电力系统自动化》的研究,强调场景差异化是互动策略设计的前提。

市内出行
分散式慢充为主,夜间低谷充电
城际出行
分散式快充为主,中长航程补能
城市公交
集中式快充+光储充站,规模效应
出租/网约车
快充与换电并重,最短化停运
市内货运
分散式快充为主,多停靠作业
重型货运
大功率集中快充+换电,高效补能
分散式慢充
普通用户市内出行主要方式
集中式快充
公交、出租、货运主要方式
光储充站
与光伏储能协同的集成模式
6种交通模式×6种补能方式适配关系
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国内外试点项目核心关注点对比

基于208个项目样本(153项国外+55项国内)的分析显示,国内外在车网互动示范上存在明显的关注点差异。国外更关注商业可行性和私家车场景,欧洲项目集中在英国、瑞典、荷兰,主要服务削峰填谷、频率响应和紧急备用,强调车-桩-平台-电网协同和辅助服务市场验证。国内则同时关注出租车/网约车、城市公交、私家车场景,示范大体分为有序充电、有序充放电、光储充放一体化三类。国内外规模化效果的体现都有待加强,商业可行性有待提升。国内典型案例包括浙江聚合5万余个充电桩参与需求响应、保定示范工程实际可调功率达450kW、南网跨省试验覆盖5省63城超10万辆EV。

国外:商业可行性验证
国内:削峰填谷聚集主导
国外:私家车场景为主
国内:运营车辆主导
国外:辅助服务市场
国内:需求响应与示范推广
国外:双向充放电商业闭环
国内:有序充电、光储充放一体化
153项国外与55项国内项目关注点差异
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车网互动规模化推广四大挑战

报告将车网互动规模化推广的挑战归纳为四个维度。经济与商业模式方面,车主参与V2G月均收益仅200-300元,V2G桩比普通快充桩溢价40%-60%,放电补贴2-3元/kWh难以长期维持。技术与标准方面,车-桩-网标准不统一导致互通性差,约60%车主担忧电池损耗,能量转换损耗达15%-20%。政策与机制方面,居民充电分时电价尚未全面普及,虚拟电厂聚合能力门槛不低于5万千瓦。用户认知与信任方面,大多数车主对V2G缺乏了解,参与需要多重适配。收益不足以覆盖成本与风险,利益分配机制缺失导致商业闭环难以形成,四个维度相互交织,需要协同推进才能破局。

经济模式
  • · 月均收益仅200-300元
  • · V2G桩溢价40%-60%
  • · 四方利益分配未理顺
技术标准
  • · 车-桩-网标准不统一
  • · 60%车主担忧电池损耗
  • · 能量转换损耗15%-20%
政策机制
  • · 放电电价仅少数省份出台
  • · 虚拟电厂门槛5万千瓦
  • · 峰谷价差不足
用户认知
  • · V2G认知度低
  • · 操作流程繁琐
  • · 安全性与收益稳定性存疑
经济、技术、政策、用户四维挑战全景
碳通通

智能有序充电是培育期最优解

报告明确提出“智能有序充电”是现阶段的最优解。若在培育期重点推广双向V2G,将直接面临用户认知、电池损耗、成本高三大障碍;而智能有序充电可以绕过这些障碍,有利于先形成车网互动的规模效应。现阶段以智能有序充电为主,通过单方向功率时空调节,一方面可达到互动效果,另一方面可让车主以零门槛、零顾虑的方式参与,利于用户和运营商的引导培育。避免试图在成熟期的框架下解决培育期的矛盾,这一判断为当前阶段的政策制定和商业实践提供了务实的方向指引,也解释了为何国内示范项目多以有序充电和光储充放一体化为主。

智能有序充电:零门槛参与
双向V2G:需车辆桩平台适配
智能有序充电:无电池损耗顾虑
双向V2G:60%车主担忧损耗
智能有序充电:成本低易推广
双向V2G:桩成本高40%-60%
智能有序充电:先形成规模效应
双向V2G:培育期障碍多
培育期路径选择:有序充电与双向V2G对比
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
新能源汽车保有量4397万辆第5页
纯电动汽车保有量3022万辆第5页
纯电动汽车占比68.74%第5页
新注册登记新能源汽车1293万辆第5页
充电基础设施总量2009.2万个第6页
充电设施同比增长15.8%第6页
换电站保有量5155座第6页
换电站同比增长32.9%第6页
预计2040年电动汽车保有量3亿辆以上第5页
2025年我国新能源汽车与充电设施核心数据

这组数据呈现了截至2025年底我国车网互动的产业基础。新能源汽车保有量4397万辆,纯电动汽车3022万辆,占比68.74%,意味着具备双向互动潜力的纯电车型已成为绝对主体。2025年新注册登记1293万辆,同比增长14.93%,市场驱动特征日益明显。充电基础设施总量2009.2万个,同比增长15.8%;换电站5155座,同比增长32.9%,虽然基数较小但增速更快。报告预计到2040年电动汽车保有量将达到3亿辆以上,这一远景目标意味着车网互动的调节资源规模将在未来十五年实现数量级跃升,也为充电设施网络建设提出了持续扩容的要求。

指标数值单位出处
国外项目样本数153项第16页
国内项目样本数55项第16页
微电网秒级/分钟级国外项目22个第18页
微电网秒级/分钟级国内项目8个第18页
配电网分钟级/小时级国外项目35个第18页
配电网分钟级/小时级国内项目15个第18页
保定示范工程实际可调功率450kW第19页
南网跨省试验覆盖城市63城第19页
南网跨省试验覆盖EV10万辆以上第19页
国内外208个试点项目多维对比

这组数据来自报告对208个项目样本(153项国外+55项国内)的对比分析。从多时间尺度电网侧支撑看,微电网秒级/分钟级应用中,国外项目22个、国内8个;配电网分钟级/小时级应用中,国外35个、国内15个,国内外在项目数量上存在明显差距。前三位的应用均为削峰填谷、新能源消纳和虚拟电厂聚合,说明这些方向是国内外共同认可的价值点。国内典型案例中,保定示范工程对接华北电网AGC实际可调功率达450kW,南网跨省试验覆盖5省63城、涉及EV超过10万辆,验证期江苏累计削峰电量1.7万度、单轮释放电量超7万度,苏州虚拟电厂调节能力2万千瓦,这些实践为规模化推广积累了宝贵经验。

指标数值单位出处
车主参与V2G月均收益200-300元第23页
V2G桩比普通快充桩溢价40-60%第23页
放电补贴2-3元/kWh第23页
车主担忧电池损耗比例60%第24页
能量转换损耗15-20%第24页
虚拟电厂聚合能力门槛5万千瓦第25页
高速服务区超充桩占比不足40%第22页
适宜重卡大功率充电设施占比14%第22页
充电标准省际差异率40%第22页
车网互动规模化推广的关键瓶颈数据

这组数据集中反映了车网互动规模化推广面临的核心瓶颈。经济层面,车主参与V2G月均收益仅200-300元,而V2G桩比普通快充桩溢价40%-60%,放电补贴2-3元/kWh难以长期维持,收益不足以覆盖成本与风险是商业闭环难以形成的根本原因。技术层面,约60%车主担忧电池损耗,能量转换损耗达15%-20%,直接削弱用户套利收益。基础设施层面,高速服务区超充桩占比不足40%,适宜重卡的大功率充电设施仅占14%,充电标准省际差异率高达40%。政策层面,虚拟电厂聚合能力门槛不低于5万千瓦,分散资源较难达标。这些数据共同指向一个判断:从补贴驱动转向市场驱动,需要经济、技术、政策多维度协同突破。

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