1產品背景

1.1 充電樁行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

??? 隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，充電樁的需求也隨之擴大，為了解決充電樁市場保有量不足、共享充電樁市場魚龍混雜、市場規(guī)范不定、行業(yè)內存在黑心企業(yè)利用“虛假充電樁”騙取國家補貼和利用熱點非法集資，卷走投資人的合法財產，共享充電樁企業(yè)的融資問題，保護投資者的資金安全，以及切實政府補貼的合理發(fā)放，提供一種基于區(qū)塊鏈聯(lián)盟鏈的模型，鏈上保證資金的安全，不可篡改，不可重復融資，可被溯源，同時三方可對補貼發(fā)放的共同監(jiān)督。

圖 1-1 充電樁圖

1.2 區(qū)塊鏈3.0的發(fā)展現(xiàn)狀

區(qū)塊鏈概念在2008年由日裔美國科學家中本聰?shù)谝淮翁岢?，其本質是帶一個時間戳的分布式存儲數(shù)據(jù)庫，并通過點對點傳輸、加密存儲和驗證技術、共同管理的組網方式解決了互聯(lián)網中心化服務器數(shù)據(jù)存儲的信任問題。區(qū)塊鏈1.0和2.0還停留在數(shù)字貨幣和金融行業(yè)的應用上。

區(qū)塊鏈3.0已經擴展到金融之外的各行業(yè)應用場景。區(qū)塊鏈3.0是指區(qū)塊鏈在金融行業(yè)之外的各行業(yè)的應用場景，能夠滿足更加復雜的商業(yè)邏輯，區(qū)塊鏈3.0被稱為互聯(lián)網技術之后的新一代技術創(chuàng)新，足以推動更大的產業(yè)改革。區(qū)塊鏈3.0或將改變互聯(lián)網時代的“生產關系”，能夠通過實現(xiàn)星人的方式提高整體系統(tǒng)的工作效率，被稱為“價值互聯(lián)網”。

圖 1-2 區(qū)塊鏈的基礎架構圖

1.3 V2G發(fā)展現(xiàn)狀

V2G是Vehicle-to-grid（車輛到電網）的縮寫，V2G描述了電動汽車與電網的關系。當電動汽車不使用時，車載電池的電能銷售給電網的系統(tǒng)，如果車載電池需要充電，電流則由電網流向車輛。純電動車（BEV）和插電式混合動力汽車（PHEV）可以實現(xiàn)V2G，由于大部分車輛95%的時間是處于停駛狀態(tài)，車載電池可以作為一個分布式儲能單元。據(jù)估算，每輛車可為電力公司帶來4000美元的價值。

根據(jù)英國國家電網電力系統(tǒng)運營商（ESO）7月份發(fā)布的《Future Energy Scenarios》，到2050年，多達45%的家庭將使用V2G功能，V2G比智能充電更有效。這是由于能夠將電動車連接在一起，并且在用電高峰的時候，將電動車的儲能回饋至電網，類似于巨大的分布式發(fā)電站。這樣有助于減少電網對額外能源的需求，減少對電網的需求，同時讓駕駛員使用更環(huán)保，更便宜的電力，據(jù)估計V2G可以從500萬輛電動車中得到38GW的靈活性。但是根據(jù)ESO的預估最低僅4.6%的家庭加入，當前V2G啟動緩慢。

圖 1-3 V2G 工作原理圖

2 產品技術介紹

“快充”基于當下區(qū)塊鏈迅速發(fā)展及逐漸成熟的背景下，采用最新的區(qū)塊鏈3.0概念，將區(qū)塊鏈應用覆蓋到共享充電樁供應鏈中，簡化充電樁使用程序，加強用戶的支付安全性。通過平臺構建平臺構建聯(lián)盟鏈，將區(qū)塊鏈、共享充電樁、V2G三種技術結合起來解決當前各種新能源汽車和電量耗費造成消費的難點，讓新能源汽車在電量的輸入和輸出方式更為高效，減少能源的浪費問題實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

圖 2-1 “塊充”原理圖

區(qū)塊鏈技術在交通運輸領域中的實施運用已經得到了多方面的論文驗證：

1. 鮑方平.區(qū)塊鏈共識機制下海運物流運輸管理模式和責任研究
2. 閆衛(wèi)喜.淺談區(qū)塊鏈技術在交通運輸行業(yè)的應用
3. 匡圖上青.祁宏.周盛文.段桂華.段紅松.基于區(qū)塊鏈的新能源充電樁共享管理方案
4. 馬英杰.?胡祎娉.?汪洋.基于區(qū)塊鏈技術的交通運輸行業(yè)信用監(jiān)管平臺設計

V2G在新能源汽車的運用已經在國外得到了實施:

得益于電動汽車智能化和儲能技術的跨越式發(fā)展，近 10 年來全球 V2G 項目數(shù)呈現(xiàn)快速上升趨勢。據(jù) V2G-HUB 網站統(tǒng)計，目前全球 V2G 項目已突破 80 個，其中，歐洲 47 個，北美洲 19 個。超過 80% 的項目聚焦于車網互動 的技術可行性分析。此外，歐洲和北美洲的項目顯示，V2G在參與電力負荷削峰填谷、電力需求側響應、調頻輔助服務、應對能源電力應急事件等應用場景方面，具備經濟可行性。

圖 2-2 英國車網互動市場運行模式圖

2.1 區(qū)塊鏈交易技術

2.1.1 技術背景

?區(qū)塊鏈技術是互聯(lián)網十大典型司法技術應用之一,區(qū)塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講，它是一個共享數(shù)據(jù)庫，存儲于其中的數(shù)據(jù)或信息，具有“不可偽造”、“全程留痕”、“可以追溯”、“公開透明”、“集體維護”等特征?；谶@些特征，區(qū)塊鏈技術奠定了堅實的“信任”基礎，創(chuàng)造了可靠的“合作”機制，具有廣闊的運用前景。

區(qū)塊鏈交易技術主要運用于金融領域(比特幣)、物聯(lián)網和物流領域、區(qū)塊鏈+行業(yè)領域（區(qū)塊鏈+醫(yī)療、區(qū)塊鏈+IP版權/文化娛樂、區(qū)塊鏈+公共服務/教育)等領域，近兩年區(qū)塊鏈技術才真正融合進了交通運輸領。

《交通運輸強國建設綱要》明確提出，大力發(fā)展智慧交通、推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術與交通行業(yè)深度融合，區(qū)塊鏈技術在交通運輸行業(yè)的應用步伐在未來將加快，范圍將擴大。

2.1.2 技術簡介

區(qū)塊鏈電子交易安全關鍵技術已經成為研究熱點，區(qū)塊鏈技術是一種由點對 點網絡節(jié)點共同維護分布式數(shù)據(jù)賬本的網絡技術。它將數(shù)據(jù)按照時序邏輯順序存 儲成區(qū)塊，通過哈希指針連接區(qū)塊形成鏈式數(shù)據(jù)結構。區(qū)塊鏈使用密碼算法驗證 數(shù)據(jù)的合法性并確保記入?yún)^(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)不可修改也無法刪除。它本質上是一個去 中心化的數(shù)據(jù)庫。區(qū)塊鏈包括以下三個的特點：第一，分布式網絡中各個節(jié)點地位功能相同；第二，網絡節(jié)點通過共識協(xié)議對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)達成一致；第三，只有通過全網大部分節(jié)點驗證的數(shù)據(jù)才能被記入?yún)^(qū)塊鏈中。

區(qū)塊鏈電子交易系統(tǒng)采用分布式網絡結構取代了中心化服務器，降低了系統(tǒng)的運行維修成本，區(qū)塊鏈電子交易系統(tǒng)為網上交易提供了一種新的支付方式，由于區(qū)塊鏈是基于協(xié)商一致的規(guī)范與協(xié)議，整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)并不會依賴其他第三方，所有節(jié)點都可以在系統(tǒng)內自動安全地進行驗證、交換數(shù)據(jù)，不需要任何人為的干預，使區(qū)塊鏈交易技術就有極高的安全性。

2.1.3 技術核心

區(qū)塊鏈式數(shù)據(jù)結構：區(qū)塊鏈的基本存儲單元是區(qū)塊，記錄著存儲期間所有狀態(tài)改變的過程和結果。新增的區(qū)塊保留著前一區(qū)塊的摘要信息，每個區(qū)塊按生成順序排列，連接組成鏈表，構成了塊鏈式數(shù)據(jù)結構。

共識機制：共識機制是區(qū)塊鏈節(jié)點間在數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)驗證和數(shù)據(jù)維護方面達成一致的策略和方法。

P2P 網絡：P2P 網絡是一種用于多個節(jié)點之間點對點組網和通信的技術。P2P 網絡中沒有中心化的服務器。在區(qū)塊鏈網絡中所有節(jié)點均參與賬本數(shù)據(jù)的生產、維護和共享。

密碼學：區(qū)塊鏈中使用了多種類型的現(xiàn)代密碼學技術，包括信息摘要算法、對稱加密和非對稱加密算法等，主要目的是確保鏈上數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

智能合約：智能合約是部署在區(qū)塊鏈上的可執(zhí)行代碼，在滿足特定條件下可自動觸發(fā)代碼運行。通過降低人為干預的風險，提升執(zhí)行的安全與可信程度。

2.1.4 技術核心優(yōu)勢

表2-1區(qū)塊鏈交易優(yōu)勢分析表

??????

總結起來區(qū)塊鏈交易具有以下優(yōu)勢：

區(qū)塊鏈驗證并記錄所有進行的交易，作為一個公共賬本系統(tǒng)，既可靠又安全；

共同保證數(shù)據(jù)交易協(xié)議在沒有可信第三方參與的環(huán)境中可以安全、公平的執(zhí)行,同時有效避免傳統(tǒng)交易平臺數(shù)據(jù)泄露的問題；

去中心化，區(qū)塊鏈采用了分布式核算和存儲，不存在中心化的硬件和管理機構，因此使的任意及誒單的權利和義務都是均等的；

開放性原則，區(qū)塊鏈的系統(tǒng)是一個開放性質的，除了交易各方的是由信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開；

自治性，在區(qū)塊鏈中任何人為的敢于都是不起作用的，將對“人”的信任改成了對及其的信任，使得整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點都能夠在去信任的環(huán)境自由安全的交換數(shù)據(jù)。

圖 2-3 混幣方案概覽圖

2.2 V2G技術

2.2.1技術背景

新能源汽車產業(yè)的碳中和將成為國家碳 中和戰(zhàn)略的先決基礎和條件，并因其移動儲能屬性在推進消納可再生能源、保障能源安全穩(wěn)定等方面應用潛力巨大。作為電動汽車與能源產業(yè)融合應用的重要發(fā)展方向之一，車網互動的技術研發(fā)和商業(yè)應用駛入快車道。國務院在 2020 年 11 月發(fā)布的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī) 劃（2021—2035 年）》中提出，要加強新能源汽 車與電網能量互動，鼓勵地方開展 V2G 示范應用，實現(xiàn)新能源汽車與電網能量的高效互動，近幾年V2G 在技術層面不斷突破，但因其商業(yè)化應用和市場運營模式等尚未明晰，難以激發(fā)大規(guī)模用戶參與。國內V2G 發(fā)展處于摸索階段，國外電力和汽車行業(yè)已在推動 V2G 實踐層面做出了先進探索和實踐。

2.2.2 技術簡介

V2G技術利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的緩沖，當電網負荷過高時，由電動汽車儲能源向電網饋電；而當電網負荷低時，用來存儲電網過剩的發(fā)電量，避免造成浪費。通過這種方式，電動汽車用戶可以在電價低時，從電網買電，電網電價高時向電網售電，從而獲得一定的收益。

V2G技術概括來說就是一種實現(xiàn)電網和電動汽車（EV）之間能量雙向流動的機制，電動汽車可通過整流技術從電網社區(qū)能量也可通過逆變技術向電網回饋能量，是智能電網的重要組成部分。V2G技術可實現(xiàn)能量的雙向流動，增加用戶與電網的互動性，使用戶不再只是能量的消耗著，還可以是能量供應者。

圖 2-4 V2G 技術示意圖

2.2.3 技術核心

• 可以實現(xiàn)能量的雙向流動，在保證用戶獲得一定收益的基礎上，減少能源的浪費。
• V2G技術具有能量存儲、攜帶、輸送機制。
• 對于V2G可以實行集中式的、自治式的、基于微網的、基于更換電組的多樣化的實施方法。

圖 2-5 自治式 V2G 電動車及更換電池組的方法

2.2.4 技術優(yōu)勢

表2-2 V2G技術優(yōu)勢分析表

總結起來V2G具有以下優(yōu)勢；

利用電動車電池作為電網的緩沖，為電網提供輔助服務，如調峰、無功補償?shù)龋?/p>

能為車主提供額外的收入，抵消購買電動汽車的部分花費，有利于清潔汽車的普及；

可以增加電網穩(wěn)定性和可靠性，降低電力系統(tǒng)運營成本；

V2G 能減少對新發(fā)電基礎設施的投資；

產生能量存儲緩沖，從而為可再生能源提供支持；

電動汽車的大量使用可以減少溫室氣體的排放。

3 產品使用者

3.1 家庭充電樁的提供者

交易根據(jù)消費者以及提供者在網絡上以類似p2p的形式進行，過程公示且可鏈上溯源，以達到透明交易的目的，同時基于智能合約的應用，對電費信息的處理也隨著充電應用場景的改變而改變，給予充電用戶透明的電價計算過程。

Baas框架且將區(qū)塊鏈框架接入云計算平臺，利用云服務基礎設施的部署和管理優(yōu)勢支持開發(fā)者的業(yè)務擴展和運營支持的區(qū)塊鏈開放平臺。

用戶在移動端接入?yún)^(qū)塊鏈網絡，依托大企業(yè)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及云計算優(yōu)勢，在鏈上進行交易信息的瀏覽以及確認，通過智能合約的應用完成充電過程。

家庭在進行新能源汽車的使用過程中，會存在一部分的閑置時間，家庭消費者可以通過小程序將新能源汽車的電能回收到電網，獲取一定的收益減少新能源汽車的購置成本。

圖 2-6 “家庭充電樁的提供者”服務模式技術路線圖

3.2 充電站設施企業(yè)

企業(yè)投資建設新能源充電站，利用區(qū)塊鏈的網絡進行交易信息的交互，同時基于智能合約充電過程的管理以及充電樁身份的確認。不同企業(yè)在區(qū)塊鏈網絡上交易信息的交互有利于節(jié)省人工和時間成本，快速完成數(shù)據(jù)的更新。如法律允許，在鏈上通過代幣完成交易，還可節(jié)省第三方信用平臺的高昂的手續(xù)費用。

用戶在完成上述交易行為后，交易信息被記錄在聯(lián)盟鏈中，鏈上所有企業(yè)節(jié)點都被共享交易信息，有利于負責且大量數(shù)據(jù)資源的整合。

企業(yè)通過投資建設充電站可以向新能源汽車的用戶收取一定的費用，企業(yè)在充電站的建設過程中投入建設V2G技術，回收過剩的充電樁電能，在提供充足的電腦的基礎上節(jié)約企業(yè)的生產成本，從而投資更多的項目或者促進充電樁的轉型升級，擴大企業(yè)的盈利空間。

圖 2-7 “充電站設施企業(yè)”服務模式技術路線圖

3.3 投資者

平臺提供運用一套基于共識的數(shù)字算法完成信用創(chuàng)造，投資者只需將資金投入智能合約，企業(yè)被允許動用智能合約鎖定的資金流向監(jiān)管部門認可的指定充電樁廠家以及設備制造商。在法律允許情況下，投資者獲得類似股權證明的代幣，重在保護投資者資金，極大降低了企業(yè)卷款跑路的風險，同時V2G技術的運用又在一定程度上為投資者帶來了一筆可觀的收益。

圖 2-8 “投資者”服務模式技術路線圖

本產品現(xiàn)處于創(chuàng)意階段，在維持公司正常運作情況下以服務社會為宗旨，以公司可持續(xù)發(fā)展作為戰(zhàn)略目標，立志于打造一款真正服務于社會的產品。

4 服務

4.1 服務內容

“區(qū)塊鏈+V2G”所形成的新能源汽車充電的新發(fā)展模式，通過配備智能雙向充電器的方式實現(xiàn)電動車與電網能量之間的雙向流動，在為新能源汽車用戶提供必要的汽車動能的基礎上，減少新能源汽車使用閑置出現(xiàn)的能源浪費問題，從而降低用戶的消費成本，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

家庭充電樁的使用者

1. 提供新能源汽車必要的消耗動能
2. 減少新能源汽車閑置時的能源浪費
3. 降低新能源汽車使用者購置新能源的成本

充電站設施企業(yè)

1. 增加新能源汽車用戶在該充電站進行消費的次數(shù)
2. 提高該充電站設施企業(yè)的營業(yè)收入
3. 豐富充電站的服務內容
4. 降低充電站設施企業(yè)的營業(yè)成本
5. 拓寬充電站企業(yè)的發(fā)展空間

充電樁的投資者

1. 提高該企業(yè)在充電樁行業(yè)中所占的市場份額
2. 增加該企業(yè)的營業(yè)外收入
3. 開辟充電樁行業(yè)行的發(fā)展方向

4.2 服務優(yōu)勢

1、防止企業(yè)非法融資和騙取政府補貼；

2、投資者資金得到保障且可以參與到資金調動環(huán)節(jié)中；

3、建立一個安全基于代碼的可信賴第三方簡化交易平臺；

4、為其他行業(yè)提供服務于大眾的區(qū)塊鏈技術范本；

5、整合新能源充電樁上游資源，為中下游能源行業(yè)落地實施提供便利；

6、規(guī)范充電樁行業(yè)現(xiàn)狀；

7、減少資源的浪費，實現(xiàn)新能源汽車事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；

8、降低了企業(yè)新能源充電樁的投資成本和新能源汽車用戶的消費成本。

5 發(fā)展建議

在國內，V2G 還是一個比較新的概念，作為智能電網重要的組成部分，其各項研究仍處于起步階段[。雖然我國還沒有制定出 V2G 建設的相關發(fā)展戰(zhàn)略，但智能電網建設的一些研究成果實際上為 V2G 的發(fā)展提供了重要的參考。

國內充電樁“區(qū)塊鏈+V2G”技術發(fā)展建議文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789950.html

1. 在建設智能電網的進程中，加緊制定 V2G 發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，并加強對 V2G 的基礎研究。
2. 在建設電動汽車基礎設施過程中，盡量將 V2G 的因素考慮在內。
3. 先在小規(guī)模的微電網內建立 V2G 試點工程， 然后考慮擴大規(guī)模，最后將其推廣到整個大電網中。

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