电动汽车负荷增长下，美国电力公司借力受控充电挖掘灵活性、降低成本

美国目前保有720万辆电动汽车，这一规模既推高了电网升级的迫切性，也为电力公司提供了延缓相关支出的有力工具。

美国电力公司正与第三方软件供应商及汽车制造商合作，开发并扩大受控充电项目，以分散电动汽车充电负荷，避免对局部系统造成峰值压力，从而有助于推迟推高电价的输配电基础设施升级。

包括通用汽车、福特和Rivian在内的制造商也看到了这些项目的价值，并与分布式资源服务商如EnergyHub、WeaveGrid和Chargescape合作，以改善客户体验并扩大项目覆盖面。

尽管2025年联邦政策变化收回了对电动汽车的支持，但销量迄今基本保持稳定。据S&P Global报告，3月美国纯电动汽车占汽车销量的份额估计为5.2%，延续了该细分市场自2025年11月以来平均5%的水平。即便在美国与以色列对伊朗的战争推高油价之前，电动汽车负荷预计将在未来数年显著增长。

受控充电——通常称为V1G，指能量从电网到车辆的单向流动——已被用于将负荷从高峰时段转移。但利益相关方告诉Utility Dive，要充分发挥其在可靠性和成本节约方面的潜力，需要标准化的数据共享协议，而这一直是行业难以攻克的难题。

“仍有工作要做，”车辆-电网整合委员会执行董事Zach Woogen表示。但通过加强车企、电力公司和聚合商之间的“伙伴关系”，电力公司可以学会利用受控充电“提高系统可靠性并应对可负担性危机”，他说。

领先聚合商EnergyHub的总裁Seth Frader-Thompson也持类似观点。EnergyHub与通用、Rivian、丰田和特斯拉合作开展受控充电项目。“电网感知的受控充电可确保电动汽车成为管理全国负荷增长的资源，”他说。

从被动到主动受控充电

“受控充电（或智能充电）技术已相当成熟，不存在技术障碍，”福特EV-电网服务总监Dave McCreadie表示。“电力公司、车企、聚合商与其车辆之间的通信已在众多电力公司项目中反复验证，运行良好。”

除了通过受控充电避免需求峰值，电动汽车还可作为双向资产接入电网，不仅存储电力用于驾驶，还可为家庭提供备用电源（称为V2H，车辆到家庭），向配电系统输出能量（V2G，车辆到电网），或向任何其他外部系统供电（V2X，车辆到一切）。但行业人士表示，第一步是从被动受控充电转向主动受控充电。

据北卡罗来纳清洁能源技术中心的年度州电动汽车政策评估，2025年，32个州和波多黎各的立法或监管工作涉及改善住宅受控充电的获取。许多电力公司已提供“被动”受控充电项目，利用分时电价鼓励客户在非高峰时段充电，但仍依赖客户自行管理充电时间表。

随着技术成熟，电力公司越来越多转向“主动”受控充电，即客户将充电控制权大部分交给电力公司或服务商，后者可根据系统状况实时调整负荷。据该州电动汽车政策评估，监管机构去年批准了九个新的主动受控充电项目。

专家表示，主动受控充电可避免被动项目的一些意外后果。例如，在加利福尼亚州，被动受控充电导致午夜后出现次级峰值，因为此时电价下降。

巴尔的摩天然气与电力公司（BGE）清洁能源解决方案总监Divesh Gupta表示，该公司是最早提供纯电动汽车分时电价、随后推出主动V1G项目的投资者所有的电力公司之一。主动受控充电“显著改变了纯电动汽车分时电价产生的负荷曲线”，Gupta说。结果如此令人信服，以至于2023年监管机构批准将项目从6900名参与者扩大到30000名。他表示，未来规划需要主动管理，以避免次级和局部峰值，并确保变电站变压器不过载。

州监管机构及其他方面的分析似乎支持使用受控充电——尤其是主动受控充电——来控制成本。加利福尼亚州公共倡导者办公室2025年报告称，电动汽车充电管理对该州三家投资者所有的电力公司的成本产生了“显著”影响，且“将峰值电动汽车负荷大规模移出峰值时段，到2040年可节省50亿至180亿美元的配电成本。”

马萨诸塞州能源资源部称电动汽车负荷管理是“降低峰值负荷的‘无悔策略’”，同时强调需要主动受控充电和V2X来“最大化效益并最小化电网影响”。该部门表示：“没有主动受控充电，非高峰电价信号可能导致大量电动汽车同时开始充电，可能使局部配电基础设施过载。”

Brattle Group为纽约州能源研究与发展局准备的一份报告也得出了关于主动V1G项目价值的类似结论。

“电力公司将其辖区内的数百万辆电动汽车视为灵活负荷，可在数据中心需求给系统带来压力时加以利用，”Chargescape首席执行官Joseph Vellone表示。Chargescape为美国十多家电力公司聚合福特、宝马、本田、日产、特斯拉、Stellantis和Rivian的车辆。

McCreadie表示，福特不会因联邦政策变化而放弃电动汽车。他说，福特计划从2027年开始推出一系列经济型电动汽车。

客户数据共享“几乎没有共识”

尽管利益相关方认同主动受控充电的益处，但扩大涉及如此多参与方的项目仍具挑战。电力公司和电动汽车制造商必须就互操作标准和通信协议达成一致，以安全共享数据，电力研究院电动交通高级区域经理Dan Bowermaster表示。但车企、充电桩制造商、聚合商和电力公司都“将客户视为己有”，因此“在如何共享客户数据方面几乎没有共识”，他说。

WeaveGrid是BGE受控充电项目的服务商，其部署的软件直接与车辆远程信息处理、电力公司遥测、数据通信和系统控制交互，以帮助管理系统峰值，该公司市场开发与合作伙伴关系副总裁Mathias Bell表示。“它还利用高级调度和控制来优化配电系统各位置的电动汽车充电，”他说。目标是提高系统利用率，从而对客户电价形成下行压力，Bell说。

EnergyHub则专注于直接与车企合作，其业务发展总监Jeff Huron表示。“没有比车企的客户应用和远程信息处理更好的渠道来在客户所在之处与其互动，并日常与他们的车辆交互，”他说。

目前，车企仍在学习如何平衡为客户自动化充电偏好与向其传达必要信息，福特的McCreadie说。企业总会保护其品牌独有的客户体验部分，但基本的通信结构和格式无需差异化，他说。“一旦信号进入车企云，车企可选择如何与其车辆和充电器通信，”他说。

福特希望“在每个美国电力公司服务区域内建立‘客户友好’的主动V1G项目，公平奖励电动汽车驾驶者，”McCreadie说。“为此，我们需要到2030年实现通用技术和通信标准”，以及“顺畅、快速、简单地让客户加入这些项目的方式，”他补充道。

电力公司、聚合商和车辆制造商之间加强合作似乎在某些领域已见成效。通用能源首席营收官Aseem Kapur表示，通用汽车与National Grid、Eversource、Duke Energy和EnergyHub合作探索主动V1G的伙伴关系中，正在涌现关于注册流程和激励措施的最佳实践。通用致力于“标准化数据流”和“可互操作的系统设计”，以降低成本并支持电动汽车普及，Kapur说。“现在是跨聚合伙伴关系合作的时候”，因为“如果对客户而言简单易行，将推动单位成本改善和大规模普及，”他补充道。

规模化与灵活性

主动V1G项目“不再是科学实验”，电力公司和监管机构正准备扩大项目规模以提供更大效益，车辆-电网整合委员会的Woogen表示。尽管联邦政策变化，利益相关方仍专注于在州层面推进政策，他说。确定互连规则、费率设计以及前期激励和其他客户补偿计划资金的最佳实践，对于扩大电力公司项目和吸引更多客户至关重要，他补充道。

一些电力公司也在改变宣传口径，因为客户对交出车辆充电控制权有抵触。例如，太平洋燃气与电力公司（PG&E）将主动V1G称为“‘优化充电’，以便客户理解电力公司是在优化其电动汽车负荷而非管理它，”该公用事业车辆电网整合经理Joel Ulloa表示。目前已有超过6000名客户注册，并提议扩大至50000名客户，“PG&E致力于规模化，”他补充道。

该公用事业1月发布了其《电气化影响研究》第二部分，结论是电动汽车充电负荷的许多成本将出现在配电系统层面，Ulloa说。主动V1G“可满足新的电气化负荷，并推迟或减少否则将需要的配电系统升级成本，”他说。尽管联邦电动汽车政策支持减少并不“有利”，但优化充电“可帮助明确哪些工具将支持市场增长”，标准化的控制和通信协议可使全面扩展和利用主动V1G灵活性所需的客户侧硬件更便宜且更易互连，他说。

主动V1G对电力公司最大的价值或许在于其为系统运营商带来的灵活性，而这种灵活性正在不断提升。未来一到两年将验证针对特定设备类别以满足特定电力公司需求的能力，EnergyHub的Huron说。这将“允许基于配电网络价值和实时情况实现动态负荷整形，”他说。“更快的响应需要快速、清晰、简洁的客户体验，以及系统在事件窗口内随客户参与变化而调整的能力，”Huron说。“大多数车企正计划利用其远程信息处理和其他技术，在未来几年内更广泛地提供这些快速响应能力。”

“电动汽车充电负荷具有‘显著灵活性’，”虚拟电厂管理商Uplight业务发展副总裁Gisela Glandt表示。主动V1G项目“正在增长，其价值主张尚未达到全部潜力，”她补充道。缺乏互操作性和孤立的电力公司项目限制了潜力，Glandt说。主动V1G需要成为电力公司需求侧资源组合的一部分，即Uplight所称的“需求堆栈”，以便按需灵活满足多种系统需求，她说。

更正：本文已更新，以更正Chargescape首席执行官Joseph Vellone的姓名。