一、项目背景
随着新能源渗透率不断上升，风电、光伏等间歇性能源对电网安全稳定运行带来巨大挑战。电动汽车作为“可移动的储能单元”，具备快速响应、精准调节的技术潜力。蔚来自2021年起布局以“5G+AI”为核心技术架构的虚拟电厂系统，提出“车-桩-站-云-网”五位一体互动机制，实现用户侧资源高效调度与聚合。
图1 蔚来车-桩-站-云-网协同互动架构示意图
二、核心技术路径
1 国内首个V2G光储充换放一体站
蔚来自主研发能源路由器系统，构建了国内首个具备V2G能力的双向换电站，实现车网双向能量交互，满足调峰、调频与备用响应需求。
- 最大持续放电时长＞2小时；
- 控制精度达±5%；
- 电池状态智能识别与动态调节。
图2 HPC大功率双向液冷充电模块 CNAS检测报告
2 智链环形拓扑架构
采用多组功率单元级联构成嵌套环形拓扑，可实现功率“柔性分配”，功率利用率比传统结构提升30%以上，支持模块快速部署与动态扩容。
图3 专利电动汽车能量调度方法及系统
3 高可靠性宽禁带功率模块
引入全SiC器件与液冷封装，提升换电模块效率与电网兼容性。
- 峰值效率：98.2%；
- 满载效率：97.3%；
- 防护等级：IP65；
- 使用寿命：＞10年。
图4 大功率双向液冷模块实测效率图
4 AI订单预测与边云协同策略
通过能源云平台与边缘算力协同，建立AI深度学习预测引擎，实现订单精准预测、功率智能分配与站点灵活调节能力评估。
- 预测准确率提升50%；
- 实时可调功率评估准确度＞80%。
图5 AI订单预测与边云协同策略
三、成果落地与示范案例
1 浙江“虚拟电厂+换电站”示范
蔚来联合华能建成虚拟电厂1号机组，接入115座换电站参与二次调频，秒级控制成功通过浙江电网验证，2024年已实现常态化调频收益。
图6 华能蔚来联合虚拟电厂大屏示意
2 多场景落地示范
- 武汉枝江西高速服务区：全国首个高速光储充换放一体站；
- 上海嘉定：构建光伏+储能+换电协同场站；
- 上海奉贤：开展社区有序V2G试点；
- 北京亦庄：构建中心-辐射型微区智能换电网络；
- 义乌园区：打造源网荷储+V2G低碳工厂体系。
图7 武汉枝江西高速服务区：全国首个高速光储充换放一体站
本案例高峰时段减少电量26742万千瓦时，相当于减少21万吨二氧化碳排放。此外，本案例作为车网互动和虚拟电厂示范，促进了充换电设施灵活可调能力挖掘，推动了电动汽车资源主动消纳可再生能源、缓解电网高峰时段压力。后续参与调频时，当可调容量达到30万千瓦，其调节能力相当于42万千瓦的传统燃煤机组，每年可促进新能源消纳23.3亿千瓦时，节省原煤98.2万吨（折合标煤约70万吨），降低二氧化碳排放187万吨，具有良好的经济效益和环境效益。
五、推广价值与可复制性
- 技术自主可控，核心系统与模块具备完整专利体系（9项已授权）；
- 架构标准统一，兼容多电网与通信协议（支持IEC104等）；
- 应用场景丰富，适配城市、社区、园区、高速等多类型负荷中心；
- 成本结构清晰，已实现批量建设与规模化调度能力；
- 获国家绿色低碳先进技术项目支持，具备全国复制推广基础。
六、总结展望
蔚来能源通过构建具备双向互动能力的智能化换电站与虚拟电厂平台，实现了电动汽车由“负荷”向“调节资源”的转变。在支撑新能源消纳、保障电网稳定、释放用户侧价值方面走在行业前列，未来将持续推进“车网融合”与“绿电转型”的深度耦合，为构建新型电力系统提供蔚来方案。