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支持交流电双向充电的量产产品会推出吗?

支持交流电双向充电的量产产品会推出吗?

多年来人们一直在讨论双向充电技术,如今这一技术终于开始实现。电动汽车不仅能吸收电能,还能反向输出电能。首批商业产品已上市,试点项目规模也在不断扩大,各企业开始真正将车辆电池纳入能源市场。在我们主题周中展示的enercity与大众商用车公司的实际测试就展示了如何通过虚拟发电厂将电动车队整合到电力市场中。这类具有较长且可预测使用周期的企业车队,被认为在推动灵活性服务市场发展方面具有特殊价值。EcoG的Jörg Heuer也在我们关于双向充电主题周的播客中证实了这一点。

与此同时,这一关于电动汽车的主题周也揭示了为何尚未出现重大突破:各种标准、电网规范以及监管规则在各地之间仍未能实现无缝衔接。即便实施了ISO 15118-20标准,也并不意味着充电站就一定能实现双向供电功能。正如安德烈亚斯·瓦雷西的撰文所指出的,德国在电网收费、市场整合以及高度分散的电网运营商格局等方面仍存在诸多未解决的问题。

因此,现在值得探讨的焦点已不再是双向充电是否可行,而是:如何将其发展成大规模市场?

如今众多可见的V2G项目采用直流电,这是有充分理由的。在直流方案中,车辆电池中的直流电压需在车外转换为符合电网标准的交流电。因此,大部分电力电子器件以及所需的“Grid Code”软件都集中在直流充电设备(DC墙式充电器)中。这有助于整合现有车辆,并便于管理车外的复杂电网连接。

但正因如此,这类系统的成本相对较高。

Valeo Service Smart Mobility的能源业务总监托马斯·巴斯布斯精准地指出了这一目标矛盾。从技术层面来看,直流充电最初是更为简单直接的方式,因为大部分工作量都集中在充电设备上。但巴斯布斯表示:“直流充电的成本非常高,我们无法想象它会被大众市场接受。”(他的发言是为本文从英文翻译而来的。)因此,Valeo选择采用基于IoTEcha的中央软硬件平台的双向交流壁挂式充电站,该平台现已归Valeo所有并已被整合进其系统。Valeo首先将与日产在英国共同推出这一产品。在我们交谈时,针对德国和法国等地的电网规范认证工作仍在进行中。

Nissan leaf valeo bidirektionales laden ac wallbox ladestation

Basbous还指出,尽管汽车制造商已宣布推出直流充电解决方案,但他们仍在同时研究交流充电技术:“大家都在关注交流充电,因为它属于大众市场适用的技术,”Valeo的这位经理说道。这对这家法国供应商而言尤其具有吸引力:多年来Valeo一直致力于车载充电器的研发与生产,而这类产品正是交流V2G方案中需要在将电能输入电池的同时又能将其反馈回交流电网的电力电子装置。

为何偏偏是交流充电?

Cubos的首席技术官Christian Rühe也持类似观点。这家专注于企业客户的充电基础设施供应商已与大众汽车共同实施了DC-BiDi试点项目。不过从长远来看,Rühe更看好交流充电技术:“因为我认为只有通过这种方式才能进入大众市场。”

他的思路很简单:既然逆变器本来就会大量安装在车辆上,那么这种功率电子器件也可以在车辆上实现规模化应用。而充电桩本身则可以设计得更简单,从而降低成本。因此Cubos已经开发出了用于双向交流充电的原型机。尤其值得关注的是它的模块化结构:目前仍为单向充电功能的模块将来可以更换成双向模块。这样一来,基础设施今天就可以安装,而不必将客户的技术水平限制在当前阶段。

Compleo Charging Solutions的首席执行官Björn Dietrich也采用了这种方案。Compleo已将业务重点放在交流充电领域,并正在开发一种新的模块化平台,其后续产品预计将全部具备双向功能。

对迪特里希而言,除了成本因素外,支持这一方案的关键还在于该路线上的交流充电站数量极为庞大。绝大多数充电基础设施并非位于高速公路或公共快速充电站,而是分布在汽车长时间停放的地方:家中或工作场所。正是这种长时间的停放状态才对V2G技术具有价值。“如果真想专业地运用、体验双向充电功能并从中获利,我们就需要大量接入电网的汽车,”迪特里希说道。

这样一来,视角就发生了变化:对于V2G而言,关键并非尽可能快地为汽车注入尽可能多的能量,而是一辆能够长时间连接在电网上的汽车,且其电池能在这段时间内得到智能管理。

如果每个充电桩都是双向充电桩

Valeo将这一理念推进得更为深入。该供应商的长期目标是让AC-V2G解决方案的价格大致处于目前普通交流充电方案的水平。由于初期产量较低,其价格还会更高一些。不过Thomas Basbous认为不会出现大幅涨价:“我们的理念和愿景是,从长远来看让AC-V2G的价格与现在的普通交流充电方案相同。”

Compleo也预计只会出现适度的价格上涨。Björn Dietrich为此提出了一个独特而贴切的类比——电视:如今很多人拥有4K电视,尽管他们并非只观看4K格式的内容。这项功能早已成为该设备不可或缺的一部分。

双向功能也可能出现类似情况:客户会安装能够实现电力双向传输的墙式充电站,即便在购买时可能还缺少合适的车辆、相应的电费套餐或相关营销产品。这样一来,这项功能就不再是某种稀有的附加配置,而是作为一种潜在的未来选择存在。

不过市场目前还远未达到这一程度。迪特里希明确警告,不应仅凭如今常用的“Bidi-ready”标签就认为已具备完全的投资安全性。因此,Compleo打算在通信标准、电网规范及认证要求都得到充分明确之后,才推出其新一代产品。计划从2027年底开始逐步投放市场。这与我们在本主题周已详细阐述的监管问题相吻合:ISO 15118-20虽为通信提供了重要基础,但单凭它本身还无法确保形成可完全使用的V2G解决方案。

在这一点上,各供应商的策略存在明显差异。Compleo注重在产品推出前完成全面认证,而Cubos则试图通过可更换模块来保障投资安全。路径不同,目标一致:如今安装的充电基础设施不应在几年后AC-V2G技术更广泛普及时成为障碍。

Cubos ruehe power2drive

关键在于墙式充电站背后的商业模式

然而,即便是一款价格低廉且经过全面认证的交流墙式充电站,也无法造就V2G市场。这一点在三次讨论中都得到了明确体现。

Valeo明确指出,这其实是一个由车辆、充电硬件、聚合平台以及能源供应商构成的完整生态系统。只有当这些组件协同工作,具备能量回输功能的汽车才能成为能源市场中可使用的储能设备。

正因如此,Compleo面临着一种特殊的处境:“我们目前正在为目前还不存在的各类应用场景和商业案例规划产品,”Dietrich说道。例如,目前仍在探讨车主如何通过电池赚钱、汽车制造商允许何种使用方式,以及额外的充电和放电操作会对保修条款产生怎样的影响。尽管如此,他的预期十分明确:“在双向能量传输方面,已经不存在它是否会实现的问题,只剩下何时实现、具体如何实现以及速度有多快的问题。”

Cubos已从充电站的角度进一步思考其商业模式。该公司希望将现有的充电基础设施逐步发展成完整的能源系统——包括光伏发电、固定式储能设备、动态定价机制,以及未来可能实现的汽车电池销售业务。Christian Rühe这样描述这一发展:“今天它或许还只是一个简单的充电站,而明天则要成为智能能源系统。”

这一趋势可能会显著改变充电行业。如果通过配套的电池能够多年获利,那么墙式充电桩的初始销售价格甚至可能变得不再重要。此时,电力合同、控制系统以及对聚合灵活性的利用将变得更加关键。充电站本身将不再是核心产品,而会成为进入能源市场的入口。

数以百万计的小型存储装置,而非少数大型装置

这使得关于交流电与直流电的讨论超越了单纯的充电技术层面。问题不在于数据表上哪种类型的墙式充电器会更占优势,这两种方案都将有各自的应用场景——而目前直流电是推动V2G技术真正落地到实际产品和项目中的重要途径。汽车制造商及能源企业已推出的或即将推出的产品也表明,市场不再仅由研究项目构成。

然而,交流电充电技术或许能开启下一个发展阶段:在车辆本来就需要停放数小时的地方,建立数以百万计的相对廉价的充电站。所需的功率电子器件将更多集成到车辆内部,墙壁式充电桩则成为连接汽车、建筑物与能源系统的纽带——而软件则负责决定何时充电以及何时回馈能量。

这样一来,电动汽车的形象也会发生变化。它的电池不再仅仅是用于提供尽可能长续航里程的昂贵部件,而在车辆长时间停放期间还能发挥第二重经济作用。

对Cubos的Christian Rühe而言,正是这一点至关重要。该行业必须摆脱为技术而技术的热情:“归根结底,这对客户来说必须是值得的。他必须因此节省成本。”

或许这正是我们主题周最乐观的展望!现存的监管问题确实存在,制定标准、电网规范及商业模式的工作也在推进中。但视角已经发生变化:该行业不再纠结于电动汽车是否能够回馈能源,而是在研发相关产品,让数以百万计的车辆能够尽可能低成本且自然地实现这一功能。

如果AC-V2G真正普及到普通的墙壁充电站和普通电动汽车中,双向充电或许终将失去如今的特殊地位。到那时就没人再需要谈论“BiDi”技术了。汽车只需停在车库或公司停车场,在最合适的时机充电,必要时再自动将部分能量回馈出去——这一切都在后台默默进行,同时为车主带来经济利益。

正是在那时,这个长期被讨论的愿景才会变成真正的大众市场。

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2026年8月17日至21日,electrive举办的“双向充电”主题周将推出相关专题文章、播客和视频。所有内容均可在此处查看。