电动汽车负荷攀升，美国电力公司借力受控充电挖掘灵活性、压降成本

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需求，也为电力公司提供了延缓相关开支的灵活工具。

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，避免形成冲击局部电网的用电高峰，从而推迟推高电价的输配电基础设施升级。

通用汽车、福特和Rivian等制造商也看到了此类项目的价值，正与EnergyHub、WeaveGrid、Chargescape等分布式资源服务商合作，改善客户体验并扩大项目覆盖面。

尽管2025年联邦政策调整收回了对电动汽车的支持，但销量迄今基本保持平稳。S&P Global数据显示，3月美国纯电动汽车占汽车销量的比例估计为5.2%，延续了自2025年11月以来约5%的份额。即便在美以对伊朗战争推高油价之前，电动汽车负荷已被预期将在未来数年显著增长。

受控充电——通常称为V1G，指能量从电网单向流向车辆——已被用于将充电负荷移出高峰时段。但利益相关方向Utility Dive表示，要充分挖掘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，而这一目标至今仍难以实现。

“仍有工作要做，”车辆-电网集成委员会执行主任Zach Woogen表示。但他指出，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”。

领先聚合商EnergyHub总裁Seth Frader-Thompson持类似观点。EnergyHub与通用、Rivian、丰田和特斯拉在受控充电项目上均有合作。“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一种资源，”他说。

从被动到主动的受控充电

“受控充电（或称智能充电）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、聚合商与车辆之间的通信已在众多电力公司项目中被反复验证，运行良好。”

除通过受控充电规避需求高峰外，电动汽车还可作为双向资产接入电网：既能存储电能用于驾驶，也能为家庭提供备用电源（即V2H），向配电系统输出电能（即V2G），或向其他外部系统供电（即V2X）。但行业人士指出，第一步是从被动式受控充电转向主动式受控充电。

据北卡罗来纳清洁能源技术中心年度州电动汽车政策评估，2025年有32个州及波多黎各的立法或监管行动涉及改善居民受控充电接入。许多电力公司已提供“被动式”受控充电项目，通过分时电价鼓励用户在非高峰时段充电，但仍依赖用户自行管理充电时间。

随着技术成熟，电力公司越来越多转向“主动式”受控充电——用户将充电控制权主要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。据上述政策评估，去年监管机构批准了9个新的主动式受控充电项目。

“电力公司看到其辖区内数百万辆电动汽车是灵活负荷，可在数据中心需求给系统带来压力时加以利用。”

——Joseph Vellone，Chargescape首席执行官。该公司聚合福特、宝马、本田、日产、特斯拉、Stellantis和Rivian车辆，服务美国十余家电力公司。

专家表示，主动式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，被动式受控充电导致午夜后出现次级用电高峰——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介绍，BGE是最早提供纯电动汽车分时电价、随后又推出主动式V1G项目的投资者所有电力公司之一。主动式受控充电“显著改变了纯电动汽车分时电价形成的负荷曲线”，效果之好促使监管机构在2023年批准将项目参与人数从6900人扩至30000人。Gupta表示，面向未来的规划需要主动管理，以避免次级高峰和局部高峰，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——尤其是主动式——来控制成本。加州公共辩护律师办公室2025年报告称，电动汽车充电管理对州内三家投资者所有电力公司的成本产生了“显著”影响，且“将高峰电动汽车负荷大规模移出高峰时段，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“降低高峰负荷的‘无悔策略’”，同时强调需要主动式受控充电和V2X以“最大化效益并最小化电网影响”。该部门指出：“若无主动式受控充电，非高峰电价信号可能导致大量电动汽车同时开始充电，进而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撰写的报告也得出类似结论，认为主动式V1G项目具有价值。

2025年5月14日，Waymo车辆在加州圣莫尼卡一充电站充电。尽管联邦支持减弱，未来数年电网上的电动汽车负荷预计仍将增长。图片来源：Eric Thayer via Getty Images

“电力公司看到其辖区内数百万辆电动汽车是灵活负荷，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。McCreadie称，福特并未因联邦政策变化而放弃电动汽车，计划从2027年起推出一系列平价电动车型。

客户数据共享“缺乏共识”

尽管各方认同主动式受控充电的益处，但扩大涉及众多参与方的项目规模仍是挑战。电力公司与车企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缺乏共识”。

WeaveGrid是BGE受控充电项目的服务商，其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，公司市场开发与伙伴关系副总裁Mathias Bell说。“它还利用先进调度和控制优化配电系统各节点的电动汽车充电，”目标是提高系统利用率，对客户电价形成下行压力。

EnergyHub则专注于直接与车企合作，其业务发展总监Jeff Huron说：“车企的客户应用和远程信息处理是与客户日常互动的最佳渠道。”目前，车企仍在学习如何平衡自动化充电偏好与向客户传达必要信息，福特McCreadie表示。企业会始终保护其品牌独有的客户体验部分，但基本通信结构和格式无需差异化。“一旦信号进入车企云端，车企可选择如何与其车辆和充电桩通信，”他说。

福特希望“在每个美国电力公司服务区域内推出客户友好的主动式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、简便的客户注册方式”。

电力公司、聚合商与车企之间加强合作似乎在某些领域已见成效。GM Energy首席营收官Aseem Kapur表示，通用汽车与National Grid、Eversource、Duke Energy及EnergyHub合作探索主动式V1G，正从中总结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。“现在是跨聚合伙伴关系协作的时候”，因为“若对客户而言简便易行，将推动单位成本改善和大规模采用”。

规模化与灵活性

主动式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-电网集成委员会的Woogen表示。尽管联邦政策变化，各方仍聚焦于在州层面推进政策。确定互连规则、费率设计以及前期激励和其他客户补偿资金的最佳实践，对扩大电力公司项目和吸引更多客户至关重要。

一些电力公司也在调整宣传口径，以应对客户对交出充电控制权的抵触。例如，太平洋煤气与电力公司（PG&E）将主动式V1G称为“‘优化充电’，让客户理解电力公司是在优化其电动汽车负荷而非管理”，该公用事业车辆-电网集成经理Joel Ulloa说。目前已有超过6000名客户参与，PG&E提议扩至50000名，“PG&E致力于规模化”。

PG&E于1月发布《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落在配电系统层面，Ulloa说。主动式V1G“可满足新增电气化负荷，并推迟或减少否则所需的配电系统升级成本”。尽管联邦政策支持减弱并不“有利”，但优化充电“有助于明确哪些工具可支撑市场增长”，标准化控制和通信协议可降低客户侧硬件成本并简化互连，从而充分扩展和利用主动式V1G灵活性。

主动式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，且这种灵活性正不断提升。EnergyHub的Huron表示，未来一两年将验证针对特定设备类别以满足电力公司特定需求的能力，这将“基于配电网价值和实时情况实现动态负荷整形”。“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远程信息处理等技术，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。主动式V1G项目“正在增长，其价值主张尚未完全发挥”。互操作性缺失和孤立的电力公司项目限制了潜力，Glandt说。主动式V1G应成为电力公司需求侧资源组合（Uplight所称“需求堆栈”）的一部分，以便按需灵活满足多种系统需求。

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