奧迪集團與海格電氣正在共同研究將電動汽車接入家庭電網的雙向充電解決方案,提升電網穩定性、降低用電成本。尤其在與光伏系統結合時,該項目的優勢更加突顯。
奧迪致力于達成《巴黎氣候協定》目標,力爭在2050年前實現全系產品的碳中和。為此,四環品牌推出電動車戰略,包括計劃2025年前推出約20款純電動車型。此外,隨著移動出行產品及服務的普及,電動汽車將逐步成為移動出行領域不可或缺的重要組成部分,并成為可持續能源轉型的關鍵要素。
2020年上半年,可再生能源對德國電力結構的貢獻首次突破50%。盡管可再生能源占比不斷攀升,卻始終伴隨著風力和太陽能發電的一個基本難題:發電量不穩定,在晴天和大風天,電網無法消耗而富余電能往往缺乏存儲渠道。
隨著注冊電動車數量的增加,移動儲能單元的數量也隨之增加。若能將儲能單元加以智能利用,將釋放無限的潛力。為此,奧迪集團與海格電氣攜手合作,共同研發了雙向充電這一解決方案。在創造經濟效益的同時,更穩定地保障電力供應。奧迪雙向充電技術項目經理Martin Dehm表示:“電動出行把汽車行業和能源行業的距離拉近了。奧迪e-tron的電池可以獨立滿足一個家庭一周的用電需求。展望未來,我們希望能夠挖掘這種潛力,使電動汽車變為四輪儲能終端,助推能源轉型。”
電動汽車作為靈活的儲能單元
大道至簡。電動汽車的高壓電池可以通過家用充電墻盒充電,與此同時,作為非集中式的儲能媒介,高壓電池還可將電力反向提供給家庭使用。如果客戶家里裝有光伏系統,電動汽車將作為臨時儲能媒介,將家庭光伏系統所產生的綠色電力存儲起來。在陰天,汽車可以將存儲的電力釋放出來,供房屋內使用。家庭雙向充電,也稱為車聯家居(Vehicle to Home,V2H),在降低房主電費、提高供電網絡穩定性兩方面,有著巨大的潛力。雙向充電技術與家用儲能單元結合起來,可以進一步擴展使用的場景,在停電的情況下,幾乎可以僅依靠高壓電池提供能源,保障電力供應。海格電氣項目經理Ulrich Reiner解釋道:“從一開始,我們就認為這是個令人向往的愿景——利用電動汽車的電池,為環境保護做出貢獻,同時降低電力成本。奧迪是我們理想的合作伙伴。”
接近量產技術的運用
凡是理論上越簡單的事物,越需要極高水平的智能技術的支撐,需要在基礎設施和車輛中實現不同技術組件之間的協調交互。該研究項目利用了奧迪e-tron的近量產充電技術。在測試電網中,純電動奧迪車型配備了直流充電墻盒,充電功率高達12千瓦,另外可配備家用擴展儲能單元,還可靈活擴展為本地增加9千瓦時的儲能空間。在未來的量產中,雖然這樣的額外的本地儲能裝置可以擴展靈活性,但這不是雙向充電的必要條件。得益于整個電網中的直流電壓水平,光伏系統與車輛之間不需要逆變器就可實現高能效連接。
利用光伏發電充電能夠節約成本
雙向充電主要集中房主可以使用自己的光伏系統的用例上,通過屋內自發電獲得更優的用電成本。當房屋里的電器不需要來自光伏系統產生的電力時,多余的電能會被存儲在汽車里。如果客戶采用峰谷電價,電動車將在電價較高的時間段為整個房屋供電。在電費較低的夜間或非工作時間,電動車會自行充電,達到所需的目標充電狀態。雙向充電帶來的不僅僅是成本優化,更能保障電力供應:在停電的情況下,系統可以通過高性能高壓電池為房屋供電,甚至在不連接電網的情況下為房屋供電。這就是所謂的獨立運行。
研發人員聚焦日常實用性
日常實用性是研發工作的重中之重。“保障出行是我們關注的核心。如此一來,客戶不必為了實現雙向充電而在日常實用性方面妥協,”Dehm對開發重點進行了闡述,“智能充電管理系統能夠對電池進行管理,實現最佳使用,從而最大限度地提高整個系統的成本效益。該系統對客戶來說非常容易使用——客戶只需要將車輛插上充電,剩下的一切自動啟動。”
與海格電氣的聯合研究項目證明了兩個關鍵項:家里安裝了光伏系統的客戶可以配合家中的電動汽車實現在成本和二氧化碳排放量方面的優化,同時減輕電網的負擔。與此同時,擁有奧迪電動車的客戶可以為能源成功轉型做出重要貢獻。車輛中高壓電池的智能使用還開辟了新的可能性,以可持續發展為理念,深度挖掘既有資源的無限潛能,讓汽車不止于出行。
奧迪致力于達成《巴黎氣候協定》目標,力爭在2050年前實現全系產品的碳中和。為此,四環品牌推出電動車戰略,包括計劃2025年前推出約20款純電動車型。此外,隨著移動出行產品及服務的普及,電動汽車將逐步成為移動出行領域不可或缺的重要組成部分,并成為可持續能源轉型的關鍵要素。
2020年上半年,可再生能源對德國電力結構的貢獻首次突破50%。盡管可再生能源占比不斷攀升,卻始終伴隨著風力和太陽能發電的一個基本難題:發電量不穩定,在晴天和大風天,電網無法消耗而富余電能往往缺乏存儲渠道。
隨著注冊電動車數量的增加,移動儲能單元的數量也隨之增加。若能將儲能單元加以智能利用,將釋放無限的潛力。為此,奧迪集團與海格電氣攜手合作,共同研發了雙向充電這一解決方案。在創造經濟效益的同時,更穩定地保障電力供應。奧迪雙向充電技術項目經理Martin Dehm表示:“電動出行把汽車行業和能源行業的距離拉近了。奧迪e-tron的電池可以獨立滿足一個家庭一周的用電需求。展望未來,我們希望能夠挖掘這種潛力,使電動汽車變為四輪儲能終端,助推能源轉型。”
電動汽車作為靈活的儲能單元
大道至簡。電動汽車的高壓電池可以通過家用充電墻盒充電,與此同時,作為非集中式的儲能媒介,高壓電池還可將電力反向提供給家庭使用。如果客戶家里裝有光伏系統,電動汽車將作為臨時儲能媒介,將家庭光伏系統所產生的綠色電力存儲起來。在陰天,汽車可以將存儲的電力釋放出來,供房屋內使用。家庭雙向充電,也稱為車聯家居(Vehicle to Home,V2H),在降低房主電費、提高供電網絡穩定性兩方面,有著巨大的潛力。雙向充電技術與家用儲能單元結合起來,可以進一步擴展使用的場景,在停電的情況下,幾乎可以僅依靠高壓電池提供能源,保障電力供應。海格電氣項目經理Ulrich Reiner解釋道:“從一開始,我們就認為這是個令人向往的愿景——利用電動汽車的電池,為環境保護做出貢獻,同時降低電力成本。奧迪是我們理想的合作伙伴。”
接近量產技術的運用
凡是理論上越簡單的事物,越需要極高水平的智能技術的支撐,需要在基礎設施和車輛中實現不同技術組件之間的協調交互。該研究項目利用了奧迪e-tron的近量產充電技術。在測試電網中,純電動奧迪車型配備了直流充電墻盒,充電功率高達12千瓦,另外可配備家用擴展儲能單元,還可靈活擴展為本地增加9千瓦時的儲能空間。在未來的量產中,雖然這樣的額外的本地儲能裝置可以擴展靈活性,但這不是雙向充電的必要條件。得益于整個電網中的直流電壓水平,光伏系統與車輛之間不需要逆變器就可實現高能效連接。
利用光伏發電充電能夠節約成本
雙向充電主要集中房主可以使用自己的光伏系統的用例上,通過屋內自發電獲得更優的用電成本。當房屋里的電器不需要來自光伏系統產生的電力時,多余的電能會被存儲在汽車里。如果客戶采用峰谷電價,電動車將在電價較高的時間段為整個房屋供電。在電費較低的夜間或非工作時間,電動車會自行充電,達到所需的目標充電狀態。雙向充電帶來的不僅僅是成本優化,更能保障電力供應:在停電的情況下,系統可以通過高性能高壓電池為房屋供電,甚至在不連接電網的情況下為房屋供電。這就是所謂的獨立運行。
研發人員聚焦日常實用性
日常實用性是研發工作的重中之重。“保障出行是我們關注的核心。如此一來,客戶不必為了實現雙向充電而在日常實用性方面妥協,”Dehm對開發重點進行了闡述,“智能充電管理系統能夠對電池進行管理,實現最佳使用,從而最大限度地提高整個系統的成本效益。該系統對客戶來說非常容易使用——客戶只需要將車輛插上充電,剩下的一切自動啟動。”
與海格電氣的聯合研究項目證明了兩個關鍵項:家里安裝了光伏系統的客戶可以配合家中的電動汽車實現在成本和二氧化碳排放量方面的優化,同時減輕電網的負擔。與此同時,擁有奧迪電動車的客戶可以為能源成功轉型做出重要貢獻。車輛中高壓電池的智能使用還開辟了新的可能性,以可持續發展為理念,深度挖掘既有資源的無限潛能,讓汽車不止于出行。