国网智慧王文：《协同创新，驱动充换电行业高质量发展》

国网智慧车联网 王文：《协同创新，驱动充换电行业高质量发展》

9月27-28日，由充换电百人会、中国充电桩网、联联充电联合主办，上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2022第八届中国国际电动汽车充换电产业大会（简称：金砖充换电论坛）在常州香格里拉大酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展览展示”，以“创新协同驱动，低碳高效发展”为主题，通过话题设置，引发讨论，倡导和引领充换电及电动汽车企业发展思路及策略。引爆业内对“充换电”的关注，解读最新充换电发展困惑，诠释机遇及发展方向。



国网智慧车联网技术有限公司副总经理王文线上发表主题演讲——《协同创新，驱动充换电行业高质量发展》。

以下为演讲实录：

尊敬的各位专家、各位同仁，女士们、先生们：大家上午好！我是王文，很荣幸受邀参加第八届中国国际电动汽车充换电产业大会，很遗憾因为疫情防控的原因，不能到现场参会，与各位面对面交流学习。

今天我以“协同创新，驱动充换电行业高质量发展”为主题，向大家介绍一下近年以来，我们在研究国家重点研发计划项目过程中的思考。

我的汇报分为四个部分：

第一、发展背景与面临问题

大家知道，加快发展纯电动驱动的新能源汽车是我国交通强国战略的重大需求，也是实现我国“30·60”碳达峰、碳中和战略目标的必然选择；经过近十年的产业化发展，我国已建成全球最大的电动汽车和充电桩市场。

到2030年，我国电动汽车保有量将超过8000万辆，动力电池容量超40亿千瓦时，超过风电、光伏日均发电量的60%，是新型电力系统经济、优质的用户侧灵活性资源。但目前行业的发展在充换电网络和车网互动方面，仍然面临着诸多问题。

大家都能感受到产业中依然存在着用户补电体验差、设备利用率低、车桩匹配不智能等现象，主要原因是信息流、能源流与价值流运转不畅，导致充换电网络整体运营效率低下。通过“车、桩、电、云”跨网协同，实现安全高效的信息流通、能源转化和价值传导，是解决上述问题的主要方法。

而在车网互动方面市，大规模电动汽车融入新型电力系统面临诸多挑战：

（1）电网接入容量受限。现有40%的用户无法报装充电。

（2）充放电安全事故多发，占电动汽车火灾事故总数的三分之一。

（3）信息安全威胁突出，身份伪造、数据篡改和反向攻击电网的风险大。

（4）灵活性资源潜力未激发。目前开发量不到1%。

因此，突破电动汽车安全充换电与车网智能互动关键技术，意义也非常大。

第二、充换电网络发展研究

为了解决行业发展在充换电网络、车网互动方面存在的问题，国家科技部分别在去年和今年发布了两个重点研发计划项目。下面，首先介绍充换电网络发展研究。

针对充换电网络发展研究中的问题，我们将以数据安全为核心，打造跨网服务的共享平台，为后续研究提供数据与能力支撑，通过海量数据的分析。

从宏观层面，揭示充换电网络耦合运行规律，指导充换电设施增量建设与存量改造，实现多网协同规划。

从微观层面，进一步揭示充换电网络中，价值传导对信息流通和能量转化的促进作用，实现充换电网络的高效运营。

为破解“车-桩-电”间数据难流通的问题，开展多层级应用架构、多方计算系统构建“车-桩-电”的数据流通平台，并对充电安全预警进行研究，开展试点验证。

我们还要按照国家数据安全法的要求，应用数据隐私保护计算方法，构建高可靠、高性能的多主体数据安全融合计算框架，研发“车-桩-电-云”信息交互与跨网共享服务平台，实现车-桩信息互联，“车-桩-电”的数据流通。

我们这个研究还构建基于多方计算的交互与共享平台，实现数据“可用不可见，可控可计量”，通过跨网数据融合，协同安全管控，保障充电安全。

为破解充换电网络时空随机性强，难以精细化布局的问题，优化充换电设施的布局构型，实现用户的便利充电与充换电网络的高效运行。开展充换电需求时空分布预测、充换电网络建模仿真、布局构型、综合评估等方面的研究。

我们基于车-桩-网信息交互与跨网共享服务平台，设计多时空尺度网格化充换电需求预测算法，建立充换电网络仿真推演模型，提出多网协同的充换电设施规划双层优化架构和综合评价方法。

为破解充换电需求难以有序引导的问题，开展运营决策理论、车群充换电规划与引导技术等方面的研究。基于跨网服务平台的数据支撑，研究多方共赢运营管理理论，并在充换电网络知识图谱快速检索的基础上，协同感知识别用户行为和设施状态，提出充换电需求实时引导策略，实现充换电设施的高效运营。

同时，我们通过AI在线决策，帮助运营商在提高充电效率的同时，降低车辆充电等待时间。

第三，车网互动的发展研究。

在这方面，我们围绕电动汽车规模化发展与新型电力系统构建的新需求，首先研究大规模电动汽车配电网友好接入和充放电智能控制技术，实现充电桩应接尽接。研究大规模电动汽车充放电灵活性预测与聚合优化调控技术，实现对电网灵活性的可靠支撑。同时，开展充换电过程车-网协同状态监测与安全预警-处置技术，车桩（站）网互动信息安全防护技术研究，保障互动过程物理、信息安全。

为了攻克配电网容量约束下的大规模充放电多主体博弈难题，实现智能有序充放电控制，提升充放电设施接入容量，开展需求动态特性分析、友好接入与评估，社区智能有序充放电、快充站灵活性资源协同控制四项研究。

首先，量化用户充电需求及可调边界，提出友好接入方案协同优化设计方法，通过云端管控的系统和边端台区装置协同电网安全、运营商的收益、用户充电需求等多主体利益，在社区提出智能无感有序充放电控制技术，在快充站突破“光-储-充-放”灵活性资源功率协同控制技术。



我们这个研究还提出了多主体云边协同的多时间尺度无感有序充放电控制技术，建立“周-日”长时间尺度电量平衡与“时-分”短时间尺度功率平衡，实现台区充电桩容量2倍接入和快充站峰值负荷削减20%。

为攻克充放电过程中的安全风险生成与传导机制不明确的问题，实现车桩网协同安全的动态监测、精确预警和高效处置，分别从电池本体、充电桩、配电网三方面开展安全监测、预警和处置研究，最后协同开展全过程多源信息融合的预警和处置研究。

融合电池、车辆、充放电、电网四类国家级平台数据，构建覆盖全车型、多运营商及电网的协同状态监测体系。从熵值、柯氏复杂度、外特性等多维度对单体、模组、整车级动力电池进行实时充放电过程和全生命周期热失控预警，建立桩、网交互动态安全边界，并进行预警和分级处置。

为攻克电动汽车规模庞大、时空不确定性强的难题，实现快速、精准的大规模充放电灵活性预测与聚合调控，开展灵活性精准评估与预测，全场景聚合优化、在线智能调控以及电网侧公平管控四项研究。

技术路线是首先研究了充放电灵活性指标多时段可行域构建和预测方法，然后提出运营商参与车网互动的全场景聚合优化方法和分层分群调控决策技术。最后研究电网侧的充放电基准功率计算与出清调控方法，实现大规模车网互动的多方协同、精准调控。

为了攻克车网互动中网络暴露面多，不同系统信息安全防护差异大的难题，实现车桩网多主体间跨域、可信、经济的信息安全防护。开展持续防护体系构建、动态访问控制与终端研制，数据可信交互和智能化业务风险防控四项研究。

为此，我们建立了动态攻防组合模型，构建持续优化的信息安全防护体系，研究多因子身份认证与自适应加密技术，研究沙盒隐私计算与链上链下协同存证策略，实现车网互动动态访问控制与数据可信交互，突破数据、算法、模型全环节风险防控技术，保障智能决策安全。

第四，行业发展目标与展望。

通过这两项研究，协同人车桩网资源，通过大数据、人工智能、区块链等技术，实现充换电产业的数字化，提供智慧充电服务，在用户友好、电网友好的情况下，引导全民参与清洁能源消纳，实现充换电行业的高质量发展，使绿色低碳、高效经济和安全可靠，这个不可能三角形成为可能。具体来讲，在绿色低碳方面，车网智能互动升级，提升新型电力系统的灵活性，促进可再生资源消纳；电动汽车充新能源电，实现绿色出行，绿电消纳比例提升30%。高效经济方面，实现充电桩利用率提高30%，提高场站运营效率；实现车辆充电等待时间降低30%，提高用户充电体验。在不增加配网投资的情况下，实现用户的充电桩应接尽接。安全可靠方面，实现充放电安全预警准确率从85%提高到95%；实现协同安全管控，保障用户数据隐私；搭建信息安全防护体系，保障车网互动的信息安全。以上是我今天分享的内容，谢谢大家！

信息来源：中国充电桩网
2022.10.10

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）

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