蔚来「能源云」和「领航换电」是有序充电甚至 V2G 的完美场景

蔚来在第 48 届日内瓦国际发明展，在计算器科学领域获得一金一银两项大奖，分别是「蔚来能源云」金奖和「领航换电」银奖。

日内瓦国际发明展由世界知识产权组织、瑞士联邦政府等权威组织机构联合举办，宗旨是激发发明、创造活力，促进国际合作。

创办于 1973 年，是世界上历史最长、规模最大和最具影响力的发明展之一，是全球最新发明产品的重要展示舞台，此次有来自 40 多个国家和地区的 1000 余项科技发明参展。

本届中国团队参展的主题是中国「智造」，人工智能如何助力永续发展，蔚来能源云就是蔚来提出的答案。

01

换电站与蔚来能源云

很多人只知道蔚来换电站拥有很多专利，却不知道这些专利究竟有什么用？为什么要申请这么多专利？

或者，更进一步讲，换电站真的需要那么多专利吗？

在大家眼中，换电站不过是个存放与拆换电池包的机械结构，站点本身具备智能化很不可思议。

当 2017 年特斯拉财报会议上，Elon 和 JB Straubel 更详细地解释了「以产品思维打造工厂」的重要性：

最根本的差异化在于真正把工厂当作一款产品，一款相当垂直整合的产品去打造。把工厂建设中遇到的问题更多地看成工程或技术挑战去解决。

所以，对于蔚来换电站有着特殊的换电螺栓与自动换电机器人属性的时候，你应该知道换电站本身也是款产品。

李斌说三代换电站将上两块 Orin X，拥有 508 TOPS，比很多智能电动车拥有的算力还高时，有人不解的问：「换电站要这么多算力干嘛？挖矿吗？」

答案显然不是。

不止三代站拥有算力，其实二代站也有 21 TOPS 的算力，比当时蔚来一代平台的算力还高。

更多人不知道的是，二代换电站有 239 个传感器，三代换电站还能选装激光雷达，可谓是武装到牙齿。

如果说蔚来能源云是 NIO Power 服务网络的大脑，换电站就是最重要的心脏，支撑起 NIO Power 的血液循环。

为什么换电站需要这么多算力跟传感器？

看看这张图：

换电站的传感器感知范围很广，包含所在环境的天气、是否有异物侵入、电池与电机的状态和电力系统的运行等等。

然后把大数据传给能源云，再由能源云进行数据清洗、分析与检测，建立模型分类。

每次换电，换电站都会对电池进行自检，就是这套流程的一个应用，安全是蔚来的坚持，尤其换电站有这么多电池包，电池安全更是重中之重。

车端也是同样的系统，只是车端传感器的侧重与站端不同，站端与车端共同构成蔚来能源云的数字触点。

这套蔚来全栈自研的云端系统，基于网络协同，形成由用户和能源节点组成分布式协同网络。

基于数据智能，使能源在网络节点中高效流转；基于用户需求，自适应成最优加电方案，提供懂你、安心信任、自由易用的能源服务体验。

沈斐在 2022 NIO Power Day 上有展示过蔚来能源云的智能选址功能，智能选址可以透过大数据，对新设站点对原先站点的分流与车主体验的改善情况仿真。

换电站在建站前要做调研，包括交通区位、安全、排队便利性和周围车流的密度和热力图，蔚来透过智能选址，可以直接在推荐范围内寻找适合设站的站点，更为快捷便利。

换电站作为新基建，除硬件建设外，后期的运维亦越发重要。新基建不止建设，更要重视后续运维，利用数据平台进行管理，建构服务体系。

沈斐有展示蔚来如何从蔚来能源得知换电站健康状态。

深绿色的点代表状态完美、浅绿色代表良好、黄色代表状态一般。

借由能源云的数字孪生，可以预测之后的换电流量，在换电量少的时候，对黄色的站点进行维护，保持换电站建康。

此系统同样能套用在蔚来充电站，对差桩、坏桩进行维护，因此蔚来充电站是许多电动车主出门在外首选的充电品牌。

此次五一，遍布全国的 1.5 万根蔚来充电桩，累计服务 31.5 万次，其中 79.5% 电量服务其他品牌，115 个高速服务超充站，为更多非蔚来用户高速出行带来便利。

说了这么多，蔚来能源跟领航换电，究竟跟一开始提到的可持续发展有什么关系？

别急，大的要来了！

02

领航换电的能源想象

领航换电不就是结合 NOP+ 的高速领航跟停车场景的辅助泊车而已，何来能源的想象空间？

重点是领航换电能扩展场域，一开始只有高速服务区的高速转低速场景，之后等 NAD 发展到城区，结合换电，就能实现一键加电全自动化，无需人力资源。

这正是有序充电甚至 V2G 的完美场景。

在全球走向碳中和的道路上，新能源大量替代常规机组，电力系统正形成「高比例可再生能源」和「高比例电力电子设备」的「双高」发展趋势。

双高背景下，可再生能源与火电、柔性交直流输变与传统交流变电都有本质的区别，给电网的平衡调节带来巨大挑战，加剧系统不稳定性。

传统的源随荷动转变为源荷互动，中国 2020 年电动车充电导致负荷增加 1361 万 kW，增加全国区域峰值负荷 1.6%。

如果依然无序充电，预测到 2030 年将增加峰值负荷 1.53 亿 kW，增加全国区域峰值 13.1%。

负荷峰谷差加剧，对电网稳定运营是极大的问题。

引导电动车从无序充电转变有序充电，甚至到 V2G，车网协同一向是热门的研究课题，但要如何引导车主是最大的难题。

现在大多数国家最简单直接的作法是拉开峰谷价差，用电价引导车主错峰充电。

此招的确有引导效果，但电价无法设置到很细的时段，很常见谷电价时段前面的用电量剧增，后面乏人问津。

那就更别提 V2G 了。

但领航换电让一切变得有可能。

在蔚来与国网合作的专利 CN115765045A 中，国网提出发电侧大型发电机的频繁启停，会带来磨损大、不安全且不经济的问题。

为了克服此缺陷，两者合作的专利提供一种基于充换电的电网调度方法，借由能源云获取当前工单与预测信息。

根据负荷需求生成电网调度指令，包括总调度功率与设备启停。

当领航换电落实到城区，则可以反过来。

能源云先接受电网调度指令，比如凌晨风电过多需消纳，再调动有需求的电动车一键加电。而自动驾驶的推进则可以让这一步更加自动化。

去年四川限电的同时，在合肥供电公司统一调度控制下，15 座蔚来换电站集体参与了全市「虚拟电厂」的电网调峰。

在不影响用户正常换电使用的同时，换电站五天内累计调整电力负荷 8000 度，相当于省出了 3,000 户普通家庭。

当时有 575 座换电站参与错峰充电，谷时用电比例从 12% 提升到 20%，一个月转移高峰用电量 41 万度。

蔚来仅仅透过错峰就能挤出 15 万户的用电量。

如果有更多车主愿意参与呢？

现在中国蔚来的 30 万车主，只要有 1% 愿意，就是 3000 辆车，3000 颗电池，相当于 230 座二代站电池存量，错峰一个月就能调整 16 万度电，挤出近 6 万户的用电量。

这是一门大生意，也是提高电网配电效率的手段。

这才是「领航换电」的想象空间，不过受限于法规与蔚来 NAD 的进展，目前还只是试点，因此领航换电虽然有远大前景，但只能拿到银奖。

03

获奖与欧洲地平线项目

除了上面的获奖，其实蔚来在今年还与 26 家合作伙伴共同加入欧洲地平线项目，研究电动出行服务领域与混合储能系统的深入研发。

探讨换电站与电动车作为储能单元，提供电网辅助服务，并在需求响应、电力交易等领域的可能性。

「蔚来能源云」与「领航换电」就是电动出行与储能的一种可能性。

新能源车不仅止于车，更是种新的生活方式，是种商业模式的全面开创，本来距离遥远的电力交易和碳权，一下子就在我们身旁。

大家似乎对「能源云」这样的智能系统很不感冒，但如果有电力相关的人就会知道这有多重要。

蔚来要和电网做生意，这是目标，但实现目标的路径可是荆棘密布，大家都知道换电站可以解决补能，但对于电网换电站更重要的是解决配电。

中国电力系统并不是输电难，而是电力的储存和配置难，这里面国家队只能解决基建问题，解决不了服务问题。

能源云本质上是物联网，是能源互联网中的操作系统，特来电的 CEO 曾表达过，只搞充电桩服务必死，未来的想象空间在「能源互联网」。

你都知道自动驾驶有数据，你有没有想过电力系统里数据量更大，也很重要，这可是千家万户的事。

目前积极投入虚拟电厂业务的，自认为有先天优势的发电企业们，正是用建电厂的大干快上的投资逻辑，去理解软服务的虚拟电厂。

当对一个事物发展的底层逻辑，认知出现偏差，这个事物的发展也一定会一地鸡毛。

能源云，有很多作用，智能选址只是一个能力。

除了选址，能源云还有预测换电量和充电量的能力。既然要和电网做生意，如果有区域内用电量的高低起伏数据，那这个价值就大了。

你看看下面那张图，这才是能源云的目标。

再就是高速领航换电。

高速领航换电是把 AD 和 Power Swap 链接起来的技术，能源云能够智能连接来自车辆、电池、换电站、充电桩和道服专员的数据，来分配电力资源。

高速领航换电可不只是自动驾驶的一环。

道阻且长，永续发展本就不是那般容易。

「Blue Sky Coming」，蔚来一直朝着这个愿景前进。