電動(dòng)汽車(EV)和新一代電網(wǎng)“智能電網(wǎng)”都是如今在世界各國(guó)展開開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域,。兩大技術(shù)領(lǐng)域存在著密切關(guān)系,。要想擴(kuò)充對(duì)EV而言不可或缺的充電基礎(chǔ)設(shè)施,就必須要有利用雙向通信的智能電網(wǎng),。EV如果普及的話,,電力供需的高峰時(shí)段就會(huì)發(fā)生徹底改觀。利用智能電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)筑充電基礎(chǔ)設(shè)施的話,,即使有大量EV同時(shí)進(jìn)行充電,,也可根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷來(lái)控制充電量。
目前,,在EV和智能電網(wǎng)開發(fā)方面,,以美國(guó)和中國(guó)為首的各國(guó)都在投入巨額資金。連接EV和智能電網(wǎng)的充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域存在巨大商機(jī),。持有這種看法的企業(yè)已開始涉足充電基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)工作,。其中,表現(xiàn)最突出的是新興企業(yè),。其原因在于,,充電基礎(chǔ)設(shè)施的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造與新興企業(yè)容易涉足的IT產(chǎn)業(yè)具有相似的構(gòu)造。如果將EV視為手機(jī)及個(gè)人電腦等通信終端的話,,可以說(shuō)電力信息流與互聯(lián)網(wǎng)信息流是相同的,。在IT業(yè)界,美國(guó)思科系統(tǒng)(Cisco Systems)及美國(guó)谷歌等從小企業(yè)迅速成長(zhǎng)為了巨大企業(yè)的事實(shí),,更是讓新興企業(yè)躍躍欲試,。憧憬著未來(lái)成為巨大企業(yè),新興企業(yè)開始全面出擊充電站,、在住宅內(nèi)進(jìn)行充電管理時(shí)使用的智能電表等,。
圖:對(duì)新興企業(yè)而言,充電基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)界體現(xiàn)出了與IT業(yè)界相似的構(gòu)造(點(diǎn)擊放大)
在新興企業(yè)極為活躍的背景下,,大型企業(yè)也開始行動(dòng),。2010年4月,日產(chǎn)和通用電氣(GE)宣布聯(lián)手展開充電基礎(chǔ)設(shè)施研究,。日產(chǎn)在2012年與法國(guó)雷諾(Renault S.A.)聯(lián)合公布了以50萬(wàn)輛規(guī)模量產(chǎn)EV的計(jì)劃,,在EV開發(fā)上可謂是全球投入力度最大的企業(yè)之一。而電力業(yè)務(wù)出色的通用電氣則是在智能電網(wǎng)開發(fā)上表現(xiàn)最積極的企業(yè)之一,。在兩領(lǐng)域具有強(qiáng)大實(shí)力的兩公司的牽手,,有可能會(huì)給今后的技術(shù)開發(fā)走向帶來(lái)巨大影響。
目標(biāo)不只是充電
日產(chǎn)和通用電氣為何聯(lián)手,?致力于EV的日產(chǎn)積極開發(fā)充電基礎(chǔ)設(shè)施可謂是當(dāng)然之舉,,但通用電氣積極參與的好處卻難以想象。通用電氣目前只不過(guò)是一家向銷售商供應(yīng)燈具及傳感器等部件的企業(yè),,在汽車業(yè)務(wù)上并不積極,。但就是這樣一家公司,卻表示EV是其長(zhǎng)年從事的研究課題之一,。“自創(chuàng)始人托馬斯·愛(ài)迪生開發(fā)EV以來(lái),,公司對(duì)EV的研究一直都在延續(xù)著”(通用電氣全球研發(fā)中心日本總經(jīng)理Juliana Shei)。而且,,日產(chǎn)與通用電氣早就建立了研究人員之間的信息交流機(jī)制,。作為該信息交流的一環(huán),,2009年中期“日產(chǎn)技術(shù)人員獲得了訪問(wèn)紐約通用電氣研究所的機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)就決定一起來(lái)開發(fā)EV和充電基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)”(Juliana Shei),。日產(chǎn)汽車表示,,“通過(guò)與全球聞名的公司攜手研究,能夠迅速推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)開發(fā)”(日產(chǎn)汽車)的絕好機(jī)會(huì),。
兩公司將著眼于未來(lái)的充電基礎(chǔ)設(shè)施開展研究,。具體是通過(guò)EV蓄電池放電來(lái)開辟新業(yè)務(wù)——“Vehicle to Home(V2H)”及“Vehicle to Grid(V2G)”。V2H是指利用EV蓄電池來(lái)為住宅內(nèi)供電的構(gòu)想,。V2G進(jìn)一步拓展了V2H的思路,,通過(guò)管理大量EV蓄電池,來(lái)運(yùn)營(yíng)電網(wǎng),。兩公司將用3年時(shí)間進(jìn)行研究,。“首先將通過(guò)模擬來(lái)驗(yàn)證各種設(shè)想。然后選擇有望形成產(chǎn)品的課題展開實(shí)驗(yàn)”(Juliana Shei),。
如果可對(duì)大量EV的充放電進(jìn)行控制的V2G得以實(shí)現(xiàn)的話,,便有望為并入電網(wǎng)的太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的導(dǎo)入做出貢獻(xiàn)。比如,,當(dāng)太陽(yáng)能電池等的功率輸出急劇下降時(shí),,通過(guò)利用數(shù)十~數(shù)百輛EV向電網(wǎng)供電,便可減少停電等事故的發(fā)生,。將來(lái),,在EV電力的買賣機(jī)制建立起來(lái)后,也許還可實(shí)現(xiàn)免費(fèi)充電,。V2G不僅是充電基礎(chǔ)設(shè)施的終極形態(tài),,同時(shí)也是用于導(dǎo)入可再生能源的撒手锏。
還將給住宅帶來(lái)變革
目前V2G還處于在大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究的階段,,不過(guò)已開始有企業(yè)致力于V2H,。比如,三菱汽車在2009年10月舉行的“東京車展”上發(fā)表了通過(guò)PHEV的蓄電池向住宅進(jìn)行供電的概念車“Concept PX-MiEV”,??赏ㄟ^(guò)車輛的鋰離子充電電池進(jìn)行100V放電。
除汽車外,,V2H還將給接受EV電力的住宅帶來(lái)變革,。比如可促進(jìn)太陽(yáng)能電池等可再生能源及直流供電技術(shù)的導(dǎo)入。將太陽(yáng)能電池與EV蓄電池相組合的話,,便可形成直流的住宅用“發(fā)電機(jī)”,。這得益于可通過(guò)蓄電池來(lái)穩(wěn)定取決于天氣的、不穩(wěn)定的太陽(yáng)能電池發(fā)電,。這樣便可大大減少目前從電網(wǎng)購(gòu)買交流電的需求,。住宅內(nèi)的大部分電力都會(huì)變成直流,,而將這些電力直接用于以直流電工作的家電等,便可減少轉(zhuǎn)換損失,,提高電力利用效率,。
松下集團(tuán)面向EV與住宅聯(lián)動(dòng)的未來(lái),積極展開了開發(fā),。目前已掌握可供能夠?qū)崿F(xiàn)V2H的住宅使用的主要要素技術(shù)。比如,,2009年松下發(fā)表了直流供電用插座,。在基于可再生能源及EV/PHEV的“發(fā)電機(jī)”方面,該公司很早就在開發(fā)所需要的HEMS(Home Energy Management System,,家庭能源管理系統(tǒng))技術(shù),。另外還以所有充電基礎(chǔ)設(shè)施為目標(biāo),對(duì)普通充電站展開了開發(fā),。