電動車電池雙向充電 – 如何做到？

（德國之聲中文網）電動車電池功能日益強大，電池可以通過電網或屋頂太陽能系統進行充電。而當車輛閒置時，其電池則可以通過雙向充電技術為家庭和電網儲存電能，從而降低電力成本。這種雙向充電是如何運作的？是否存在缺點？

什麼是雙向充電？

到目前為止，一般仍是充電站向電動車（EV）單向充電。
充滿電的電池不僅能為電動機、電子設備、照明以及供暖設備供電，還可以為比如露營時的冰箱、建築工地上的電鑽甚至另一輛電動車等外部設備供電。這些附加功能被稱為車輛到設備（V2D）和車輛到負載（V2L）供電。

而通過最新的雙向充電器，電動車電池還能通過V2H（車輛到家庭）技術為整棟建築供電，或通過V2G（車輛到電網）技術將電力輸送到公共電網。此外，雙向充電器也可以為車輛本身充電。

目前，雙向充電設備僅在部分充電站可用。

電動車電池能儲存多少電力？

電動車電池的功能正變得日益強大，且價格越來越低廉。例如，特斯拉Model Y的電池容量至少為62千瓦時（kWh），大眾ID.4為77千瓦時，而雷諾小型車R5也至少有40千瓦時。

相較之下，德國一個兩口之家每周電力消耗約為54千瓦時。一輛中型電動車電池在充滿電的情況下完全可以滿足其供電需求。

此外，大眾ID.4和雷諾R5的新車型已經被設計成可為建築供電並能將電力輸向電網。

有了雙向充電站，太陽能可以在白天從屋頂流入汽車電池存儲，晚上再從汽車電池流向建築物供電。這意味著人們無論白天和夜晚均可以享用低廉的太陽能發電。

將電動車與住宅相連接，房主可以省去為太陽能系統額外安裝電池儲能裝置的成本。單戶住宅的太陽能電池儲能系統通常容量為5至10千瓦時，成本高達1萬歐元。

此外，德國研究機構弗勞恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）智能電網專家羅伯特·科爾斯（Robert Kohrs）表示，雙向充電“本身不會損害汽車電池”。“如果操作得當，有控制的充電和放電可以將電池壽命延長5%到10%。”

電動車如何起到穩定電網的作用？

在德國，汽車駕駛時間平均每天不到一小時。在其閒置時間裡，電動車電池可以被電網運營商短暫地用於存儲電力，從而彌補電網地供電和需求波動。

這將有助於將流入國家電網的太陽能和風能存儲起來並加以利用。近年來，丹麥約70%的發電量和德國近50%的發電量來自可再生能源，而這些來自新能源的電力往往是在用電需求較低時產生。

電動車電池則可以將這些可再生能源產生的多余電力暫時地存儲起來。在用電需求增加時，這些電力可以被輸回電網。這不僅可以減輕高峰用電時期燃氣或燃煤電廠的壓力，還能減少穩定電網所需的電池儲能量。

根據歐洲環保組織“交通與環境”（Transport & Environment）委托進行的一項研究，在歐盟，共享使用電動車電池，節電潛力每年可能達到220億歐元。

該研究報告指出，電動車電池可以滿足歐盟多達9%的電力需求，在高峰時甚至可暫時達到20%，從而成為電力系統的重要支柱。

根據發表在《科學》雜志上的一項研究，在未來，可負擔的、環保的能源供應將主要基於太陽能和風能，但至2050年，全球將需要容量為740億千瓦時的電池存儲系統。

研究人員表示，至2050年，全球電動車數量可達到 15 億輛。若每輛車平均電池容量為60千瓦時，這些電動車的儲能總量可能達到900億千瓦時。

電動車電池為汽車、家庭和電網帶來的好處

根據德國弗勞恩霍夫研究所有關電動車電力整合的研究，電動車車主通過將電池電力與家庭或電網共享，每年可節省31至780歐元。

在法國，雷諾新款電動車R5車主若平均每天將電動車連接至雙向充電站15小時，可免費獲得駕駛1萬公裡所需電力。

來自德國-瑞士雙向充電推廣公司Mobility House的托馬斯·拉菲納（Thomas Raffei）表示，這一提議在法國反響良好，“已經引起了很多興趣。” 拉菲納向德國之聲透露，公司計劃推出更多類似優惠，來幫助消費者通過靈活用於電動車電池降低能源成本。

展望未來 – 更多公共電動車充電器將實現雙向充電

根據能源供應商Eon委托進行的一項調查，77%的受訪者願意使用雙向充電技術為自家建築供電，而65%的受訪者支持將電力輸送至電網。

專家建議，新一代私人以及公共充電站應盡可能實現雙向充電功能。

據弗勞恩霍夫研究所估計，這將使小型充電站（最高22千瓦）的初始成本增加約100歐元，快速充電站的初始成本將增加約250歐元。但這些額外成本可在幾個月後通過節省的費用抵消掉。

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作者: Gero Rueter