“双向充电”承诺将电动汽车变成电力厂-彭博社
Todd Woody
福特推出电动F-150闪电时,它吹捧这款卡车在停电时可以为房屋供电。
由福特提供
如果你计划在2024年购买一辆电动汽车,你会想要比较不同车型的价格、续航里程和充电速度。但你也应该问一下这辆车是否能在紧急情况下为你的家提供电力。市场上越来越多的电动汽车可以利用它们电池中储存的大量能量在停电时保持灯光亮起,并在电价飙升时降低你的水电费。
这种“双向充电”功能还有望将电动汽车转变为能源的重要来源,帮助电力公司平衡可再生能源生产和气候引起的电力中断。随着电动汽车销量的增长,电力公司可以将电池聚合成虚拟电厂,避免在需求激增时启动化石燃料发电站。
根据非营利组织智能电力联盟(SEPA)于9月份发布的一份报告,目前美国上路的210万辆电动汽车拥有约126吉瓦时的电池储存量,是目前连接到电网的电池储存量的五倍。
“随着我们在美国看到越来越多的极端天气事件和电网故障,备用电源和韧性的需求变得更加突出,” SEPA的高级主管加勒特·菲茨杰拉德说。例如,加利福尼亚州经常受到来自野火和热浪的停电影响。该州四分之一的新车销量现在是电动车,一些湾区邮政编码区的电动车销量占比超过40%。
Kia即将推出的EV 9具有双向功能。摄影师:汉娜·埃利奥特/彭博社2022年,福特汽车公司推出其电动F-150 Lightning皮卡时,该汽车制造商宣传了该卡车的131千瓦时电池组,通过安装双向充电器和家庭电力管理系统,可以为住宅供电数天。另一方面,特斯拉Powerwall家用电池产生13.5千瓦时。
“这基本上相当于一辆卡车上的10个静态电池存储单元,”福特能源服务业务战略负责人瑞安·奥戈曼说。随着越来越多的人在家工作,双向充电还让车主能够充分利用一项昂贵的资产,否则这项资产将闲置在他们的车道上,他补充道。
现代汽车公司的Ioniq 5和起亚汽车公司的EV6也具有双向电池功能,即将推出的全尺寸SUV EV 9也是如此。通用汽车公司最近宣布,其新系列Ultium电动汽车将具有双向功能。尼桑Leaf具有双向功能,Rivian表示其卡车和SUV配备了双向充电功能。
车库里的大象是特斯拉公司。这家公司在美国销售61%的电动汽车,此前曾避开双向充电。但在其三月的投资者日活动上,特斯拉执行官德鲁·巴格利诺表示,他预计公司的汽车将在两年内具备双向充电功能。“我们找到了一些方法,可以实现双向充电,同时实际上降低了车辆中电力电子的成本,”巴格利诺说。
然而,埃隆·马斯克似乎仍然有些怀疑。“我认为除非你有Powerwall,否则不会有很多人使用双向充电,因为如果你拔掉汽车,你的房子就会变暗,”他在投资者会议上说。马斯克承认“从长远来看,作为一种补充能源来源,这里面确实有一些价值。”
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购买一辆具备双向充电功能的汽车只是将您的车辆转变为一个移动发电厂的第一步。有各种双向充电方式,成本和收益各不相同。
车辆对负载(V2L)
V2L让您通过将电器和小工具插入车辆中的插座来为其供电 —— 比如,在露营地的咖啡机,或者在家中停电时的电子设备。例如,续航里程更长的F-150闪电是一个移动电源插座,提供了车厢内的240伏特插座以及四个120伏特插座,车厢内还有两个120伏特插座,前备箱内还有另外四个插座。
您不需要额外的设备来进行V2L,除非可能需要延长线。
车辆对家庭(V2H)
当起亚的工程师们在2016年开始设计EV6时,他们的目光最终转向了将汽车整合到家庭,然后再整合到电网中,根据起亚美国长期规划和战略经理史蒂夫·科索夫斯基(Steve Kosowski)的说法。
“他们看到,随着世界各地的电网开始向更加可持续的能源转变,能量存储需求将会非常巨大,”他说。“风能和太阳能与存储真的是相辅相成,停放在您车道上的车辆将是其中非常重要的一部分。”
第一步是将汽车连接到房屋的电气系统,这样当电网断电时,车辆将自动开始提供备用电源。这需要安装一个双向充电器,以及管理电力流动的硬件和软件。如果您有屋顶太阳能阵列和家庭电池,家庭整合系统可以确保白天用太阳能为汽车和电池充电。在夜间或其他电价上涨时,汽车和电池可以向家庭供应任何存储的太阳能电力。
福特的奥戈曼(O’Gorman)补充说:“过去产生的大多数电子都是在产生时使用的,比如您打开灯开关时。”“现在,有了电动汽车和储能,您可以将电子保留一段时间,并在更有价值时使用它。”
不过,请注意:目前启用V2H将需要支付额外费用。例如,福特F-150闪电的充电器和家庭整合系统在由福特首选合作伙伴Sunrun安装时的成本约为11,000美元,根据SEPA的说法。传统充电器的安装费用约为2,000美元。
Kia正在与西班牙公司Wallbox Chargers合作开发一款双向充电器,预计将于2025年推出。通用汽车在六月宣布推出一系列家庭集成产品,包括带有充电器、能源管理系统和静态电池的“Ultium家庭能源系统”。价格尚未公布,通用汽车也未回应采访请求。
车辆对一切的连接(V2X)
一些美国公用事业公司已经启动试点项目,测试电动汽车如何融入电力网。在加利福尼亚,太平洋煤气与电力公司旨在招募1,000名电动汽车车主参加为期两年的V2X计划。第一阶段正在进行中,拥有F-150 Lightning的车主可以评估这些车辆在为家庭供电和作为备用能源来源方面的效用。
F-150 Lightning参与者必须在家中安装双向充电器和Sunrun的家庭集成系统。他们将获得2500美元来帮助支付这些费用,以及最多2175美元的额外激励。一旦太平洋煤气与电力公司审核了车辆和其他充电和能源管理系统,其他双向电动汽车的车主也将有资格参加。
太平洋煤气与电力公司预计将于2024年开始将电动汽车连接到电网,这将需要安装额外的公用事业设备。“我们希望更好地了解电动汽车如何支持电网并更好地整合可再生能源,”太平洋煤气与电力公司清洁能源交通总监Lydia Krefta表示。
当前,该公用事业正在制定一种费率结构,以补偿商业客户通过其电动汽车车队向电网发送电力。
克雷夫塔表示,预计未来几年将有数千万辆电动汽车上路,电力需求预计将翻倍。试点项目的一个目标是收集有关如何利用电动汽车电池组成虚拟电厂的数据,以减少建设额外基础设施来为这些车辆充电的需求。该公用事业特别希望避免建设昂贵的燃气“峰值”发电厂,这些发电厂只有在需求激增时才会投入运行。
克雷夫塔指出,在PG&E服务区域已经有足够多的电动汽车上路,足以为奥克兰市43万居民提供三天的电力。她表示:“我们认为到2030年,我们可以将这个数字增加到足以为奥克兰市提供25天的电力。”“我们可以利用电动汽车电池的灵活性来以最低成本使电网脱碳化。”