“雙向充電”承諾將電動汽車變成電力廠-彭博社
Todd Woody
福特推出電動F-150閃電時,它吹捧這款卡車在停電時可以為房屋供電。
由福特提供
如果你計劃在2024年購買一輛電動汽車,你會想要比較不同車型的價格、續航里程和充電速度。但你也應該問一下這輛車是否能在緊急情況下為你的家提供電力。市場上越來越多的電動汽車可以利用它們電池中儲存的大量能量在停電時保持燈光亮起,並在電價飆升時降低你的水電費。
這種“雙向充電”功能還有望將電動汽車轉變為能源的重要來源,幫助電力公司平衡可再生能源生產和氣候引起的電力中斷。隨着電動汽車銷量的增長,電力公司可以將電池聚合成虛擬電廠,避免在需求激增時啓動化石燃料發電站。
根據非營利組織智能電力聯盟(SEPA)於9月份發佈的一份報告,目前美國上路的210萬輛電動汽車擁有約126吉瓦時的電池儲存量,是目前連接到電網的電池儲存量的五倍。
“隨着我們在美國看到越來越多的極端天氣事件和電網故障,備用電源和韌性的需求變得更加突出,” SEPA的高級主管加勒特·菲茨傑拉德説。例如,加利福尼亞州經常受到來自野火和熱浪的停電影響。該州四分之一的新車銷量現在是電動車,一些灣區郵政編碼區的電動車銷量佔比超過40%。
Kia即將推出的EV 9具有雙向功能。攝影師:漢娜·埃利奧特/彭博社2022年,福特汽車公司推出其電動F-150 Lightning皮卡時,該汽車製造商宣傳了該卡車的131千瓦時電池組,通過安裝雙向充電器和家庭電力管理系統,可以為住宅供電數天。另一方面,特斯拉Powerwall家用電池產生13.5千瓦時。
“這基本上相當於一輛卡車上的10個靜態電池存儲單元,”福特能源服務業務戰略負責人瑞安·奧戈曼説。隨着越來越多的人在家工作,雙向充電還讓車主能夠充分利用一項昂貴的資產,否則這項資產將閒置在他們的車道上,他補充道。
現代汽車公司的Ioniq 5和起亞汽車公司的EV6也具有雙向電池功能,即將推出的全尺寸SUV EV 9也是如此。通用汽車公司最近宣佈,其新系列Ultium電動汽車將具有雙向功能。尼桑Leaf具有雙向功能,Rivian表示其卡車和SUV配備了雙向充電功能。
車庫裏的大象是特斯拉公司。這家公司在美國銷售61%的電動汽車,此前曾避開雙向充電。但在其三月的投資者日活動上,特斯拉執行官德魯·巴格利諾表示,他預計公司的汽車將在兩年內具備雙向充電功能。“我們找到了一些方法,可以實現雙向充電,同時實際上降低了車輛中電力電子的成本,”巴格利諾説。
然而,埃隆·馬斯克似乎仍然有些懷疑。“我認為除非你有Powerwall,否則不會有很多人使用雙向充電,因為如果你拔掉汽車,你的房子就會變暗,”他在投資者會議上説。馬斯克承認“從長遠來看,作為一種補充能源來源,這裏面確實有一些價值。”
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購買一輛具備雙向充電功能的汽車只是將您的車輛轉變為一個移動發電廠的第一步。有各種雙向充電方式,成本和收益各不相同。
車輛對負載(V2L)
V2L讓您通過將電器和小工具插入車輛中的插座來為其供電 —— 比如,在露營地的咖啡機,或者在家中停電時的電子設備。例如,續航里程更長的F-150閃電是一個移動電源插座,提供了車廂內的240伏特插座以及四個120伏特插座,車廂內還有兩個120伏特插座,前備箱內還有另外四個插座。
您不需要額外的設備來進行V2L,除非可能需要延長線。
車輛對家庭(V2H)
當起亞的工程師們在2016年開始設計EV6時,他們的目光最終轉向了將汽車整合到家庭,然後再整合到電網中,根據起亞美國長期規劃和戰略經理史蒂夫·科索夫斯基(Steve Kosowski)的説法。
“他們看到,隨着世界各地的電網開始向更加可持續的能源轉變,能量存儲需求將會非常巨大,”他説。“風能和太陽能與存儲真的是相輔相成,停放在您車道上的車輛將是其中非常重要的一部分。”
第一步是將汽車連接到房屋的電氣系統,這樣當電網斷電時,車輛將自動開始提供備用電源。這需要安裝一個雙向充電器,以及管理電力流動的硬件和軟件。如果您有屋頂太陽能陣列和家庭電池,家庭整合系統可以確保白天用太陽能為汽車和電池充電。在夜間或其他電價上漲時,汽車和電池可以向家庭供應任何存儲的太陽能電力。
福特的奧戈曼(O’Gorman)補充説:“過去產生的大多數電子都是在產生時使用的,比如您打開燈開關時。”“現在,有了電動汽車和儲能,您可以將電子保留一段時間,並在更有價值時使用它。”
不過,請注意:目前啓用V2H將需要支付額外費用。例如,福特F-150閃電的充電器和家庭整合系統在由福特首選合作伙伴Sunrun安裝時的成本約為11,000美元,根據SEPA的説法。傳統充電器的安裝費用約為2,000美元。
Kia正在與西班牙公司Wallbox Chargers合作開發一款雙向充電器,預計將於2025年推出。通用汽車在六月宣佈推出一系列家庭集成產品,包括帶有充電器、能源管理系統和靜態電池的“Ultium家庭能源系統”。價格尚未公佈,通用汽車也未回應採訪請求。
車輛對一切的連接(V2X)
一些美國公用事業公司已經啓動試點項目,測試電動汽車如何融入電力網。在加利福尼亞,太平洋煤氣與電力公司旨在招募1,000名電動汽車車主參加為期兩年的V2X計劃。第一階段正在進行中,擁有F-150 Lightning的車主可以評估這些車輛在為家庭供電和作為備用能源來源方面的效用。
F-150 Lightning參與者必須在家中安裝雙向充電器和Sunrun的家庭集成系統。他們將獲得2500美元來幫助支付這些費用,以及最多2175美元的額外激勵。一旦太平洋煤氣與電力公司審核了車輛和其他充電和能源管理系統,其他雙向電動汽車的車主也將有資格參加。
太平洋煤氣與電力公司預計將於2024年開始將電動汽車連接到電網,這將需要安裝額外的公用事業設備。“我們希望更好地瞭解電動汽車如何支持電網並更好地整合可再生能源,”太平洋煤氣與電力公司清潔能源交通總監Lydia Krefta表示。
當前,該公用事業正在制定一種費率結構,以補償商業客户通過其電動汽車車隊向電網發送電力。
克雷夫塔表示,預計未來幾年將有數千萬輛電動汽車上路,電力需求預計將翻倍。試點項目的一個目標是收集有關如何利用電動汽車電池組成虛擬電廠的數據,以減少建設額外基礎設施來為這些車輛充電的需求。該公用事業特別希望避免建設昂貴的燃氣“峯值”發電廠,這些發電廠只有在需求激增時才會投入運行。
克雷夫塔指出,在PG&E服務區域已經有足夠多的電動汽車上路,足以為奧克蘭市43萬居民提供三天的電力。她表示:“我們認為到2030年,我們可以將這個數字增加到足以為奧克蘭市提供25天的電力。”“我們可以利用電動汽車電池的靈活性來以最低成本使電網脱碳化。”