《電子技術(shù)應(yīng)用》
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大眾集團(tuán)探索電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能的新商機(jī)

2020-03-24
來(lái)源:電子工程世界

  當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)規(guī)模起來(lái)后,它的儲(chǔ)能量將非常巨大。正如Jost談到的那樣:“到2025年,我們的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)隊(duì)將擁有350GWh(3.5億度電)的儲(chǔ)能能力。到2030年底,這個(gè)數(shù)字將增加到1TWh(10億度電)。這比世界上所有水力發(fā)電站目前產(chǎn)生的能量還要多。我們能保證該部分能量能夠被使用和儲(chǔ)存,這是一個(gè)新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域?!?/p>

  大眾首席戰(zhàn)略官 Michael Jost透漏,集團(tuán)正在探索與電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能有關(guān)的新商機(jī)。大眾口中的新商機(jī)就是V2G——車(chē)輛到電網(wǎng)?!半妱?dòng)汽車(chē)可在供應(yīng)過(guò)剩時(shí)給電池充電,并在風(fēng)能和太陽(yáng)能電力不足時(shí)將其返回給電網(wǎng),來(lái)穩(wěn)定電網(wǎng)?!?/p>

  從本質(zhì)上講,與充電相反,V2G技術(shù)允許電動(dòng)汽車(chē)將能量發(fā)送回電網(wǎng)。這通常會(huì)在需求量大的時(shí)候發(fā)生。理論上講,它使得未運(yùn)行狀態(tài)下的電動(dòng)汽車(chē),將車(chē)載電池閑置的儲(chǔ)能通過(guò)充電樁輸送給電網(wǎng),可從峰谷差價(jià)中獲得額外的收益。由此電動(dòng)汽車(chē)從購(gòu)買(mǎi)之后就可以化身為“會(huì)賺錢(qián)的汽車(chē)”。

  對(duì)于車(chē)企、消費(fèi)者、能源公司,V2G技術(shù)似乎可以帶來(lái)潛在的三贏結(jié)果。消費(fèi)者可以獲得報(bào)酬;大眾汽車(chē)可以借此推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)售。而且,對(duì)于整車(chē)廠而言,它也可以成為一家能源公司;而能源公司可以通過(guò)編制外的“儲(chǔ)能電站”,解決用電峰谷問(wèn)題,維穩(wěn)電力供應(yīng)。關(guān)于大眾具體打算怎么部署V2G技術(shù),何時(shí)可以將該功能加到大眾汽車(chē)的電動(dòng)汽車(chē)上,Jost沒(méi)有做進(jìn)一步解釋。

  隨著電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,整車(chē)廠在思考車(chē)輛與其他的互動(dòng),比如V2V(車(chē)輛對(duì)車(chē)輛),V2L(車(chē)輛作為移動(dòng)電源,對(duì)外放電)、V2H(車(chē)輛對(duì)住宅)以及V2G。在這些互動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景中,電動(dòng)汽車(chē)或作為大的“充電寶”,或作為小的“儲(chǔ)能站”,對(duì)外放電。要支持對(duì)外放電的互動(dòng)功能,整車(chē)上面需要配置雙向充電器以及相關(guān)的軟件。

  雙向逆變技術(shù)就是關(guān)鍵,也被視為未來(lái)OBC標(biāo)配的功能之一。它不僅使OBC將AC轉(zhuǎn)化為DC,從電網(wǎng)向動(dòng)力電池充電,同時(shí)也可以將電池的DC轉(zhuǎn)化為AC,為其他電動(dòng)汽車(chē)、用電設(shè)備、電網(wǎng)進(jìn)行充電?,F(xiàn)在,一些車(chē)企在整車(chē)上配置或測(cè)試雙向逆變充放電技術(shù)。

  國(guó)內(nèi)如比亞迪,2015年開(kāi)始將雙向逆變技術(shù)應(yīng)用于旗下純電動(dòng)汽車(chē)和插混車(chē),提供了220V的輸出接口,能在額定的功率范圍內(nèi)接通家用電器。

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  許多國(guó)家在加快布局V2G技術(shù)。2018年,國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見(jiàn)》,鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)提供儲(chǔ)能服務(wù),通過(guò)“峰谷”價(jià)差讓用戶獲得收益。去年年底發(fā)布的《新能源汽車(chē)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》(征求意見(jiàn)稿),從政策角度再對(duì)V2G技術(shù)進(jìn)行了鼓勵(lì)?!霸诩訌?qiáng)新能源汽車(chē)與電網(wǎng)(V2G)能量互動(dòng)的同時(shí),采取措施促進(jìn)新能源汽車(chē)與可再生能源高效協(xié)同。如鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”(分布式光伏-儲(chǔ)能系統(tǒng)-充放電)多功能綜合一體站建設(shè),推動(dòng)新能源汽車(chē)與氣象、可再生能源電力預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)信息共享與融合,鼓勵(lì)地方開(kāi)展V2G示范應(yīng)用等?!痹诘聡?guó),日產(chǎn)Leaf已成為第一款獲得德國(guó)監(jiān)管部門(mén)批準(zhǔn)、作為德國(guó)電網(wǎng)能源保障的電動(dòng)汽車(chē)。

  據(jù)Everoze和EVConsult在2018年10月發(fā)布的報(bào)告,全球有50余項(xiàng)V2G試點(diǎn)示范項(xiàng)目,主要集中在美國(guó)(16項(xiàng))、西歐(25項(xiàng))和日本、韓國(guó)和中國(guó)香港(共7項(xiàng))。但是,縱然國(guó)家推行,車(chē)企布局,V2G技術(shù)目前仍然被質(zhì)疑其可行性。問(wèn)題之一在于,允許利用固定車(chē)輛的儲(chǔ)能會(huì)增加電池的壓力,而電池是車(chē)輛最昂貴的部件之一。誰(shuí)將承擔(dān)更換電池的費(fèi)用以及應(yīng)如何付給車(chē)主參加V2G計(jì)劃的費(fèi)用呢?

  雙向充電器將電能反饋回電網(wǎng)時(shí),從DC到AC的轉(zhuǎn)換過(guò)程中的轉(zhuǎn)換損耗需要最小化。另外,將電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能私自并入電網(wǎng),對(duì)于電網(wǎng)的負(fù)荷也是一種負(fù)擔(dān)。它會(huì)造成電網(wǎng)無(wú)法準(zhǔn)確根據(jù)需求調(diào)控發(fā)電量。因此,如何可控充電是重點(diǎn)。這些問(wèn)題限制V2G技術(shù)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)可能性。但是,電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)促成我們對(duì)電氣化、互聯(lián)化看法的改變。一些看上去天方夜譚的技術(shù),短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn),但長(zhǎng)期或許就成為可能了。

  去年年初出現(xiàn)一則新聞,一輛特斯拉電動(dòng)汽車(chē)行駛途中突然沒(méi)電了。車(chē)主停車(chē)后,給4S店打電話求助。最后是一輛比亞迪唐利用自身的V2G技術(shù)來(lái)給特斯拉救急。特斯拉本身也在研究V2G技術(shù)。雖然2016年時(shí)馬斯克對(duì)V2G技術(shù)的反應(yīng)比較冷淡,此后也是專(zhuān)注于家庭儲(chǔ)能,但他在2018年表示,對(duì)在特斯拉汽車(chē)上重新使用車(chē)輛到電網(wǎng)技術(shù)持開(kāi)放態(tài)度。對(duì)于特斯拉而言,家庭儲(chǔ)能可能將是它的V2G大計(jì)劃中的重要一環(huán)。

  特斯拉一直著重推行的名為Powerwall的家用儲(chǔ)能電池,起到的作用就是將電能存儲(chǔ)下來(lái),用以應(yīng)對(duì)傍晚用電高峰或電網(wǎng)斷電。在與屋頂太陽(yáng)能電池板集成后,它可以在白天充電,在晚上滿足家庭用電。光電、風(fēng)電波動(dòng)較大,無(wú)法直接接入電網(wǎng),因此一般會(huì)被先收入儲(chǔ)能站中,再發(fā)揮它的價(jià)值。

  除了比亞迪、特斯拉之外,日產(chǎn)、本田等車(chē)企也在測(cè)試V2G技術(shù)。日產(chǎn)Leaf可通過(guò)“Leaf-to-Home”雙向充電系統(tǒng),將電動(dòng)車(chē)的多余電量輸入至家用或商業(yè)電網(wǎng)。電力互動(dòng),是整車(chē)廠思考著的電動(dòng)汽車(chē)另一層面的互聯(lián)。


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