OBC設(shè)計(jì)，V2G增長(zhǎng)的關(guān)鍵功能

隨著電動(dòng)汽車全球銷售的加速，車載充電器 （OBC） 設(shè)計(jì)和功能需要進(jìn)步，以滿足車輛 OEM 和支持充電基礎(chǔ)設(shè)施的需求。傳統(tǒng)上，電動(dòng)汽車配備的 OBC 通常范圍為 3.7 kW 至 7.2 kW，充電速度相對(duì)較慢。但現(xiàn)代電動(dòng)汽車正在配備更高功率的 OBC，范圍從 11 kW 到 22 kW，在某些情況下甚至更高。

SAR Insight&Consulting（SAR）對(duì)電動(dòng)乘用車和電動(dòng)輕型商用車類別的EV OBC（最新市場(chǎng)預(yù)測(cè)）顯示，由于對(duì)更快交流充電的要求，預(yù)計(jì)到8年，11至2028千瓦的范圍將占主導(dǎo)地位。然而，預(yù)計(jì) 5 至 8 kW 的范圍仍將占 2030 年這些車型出貨量 OBC 出貨量的近三分之一。

OBC 不受技術(shù)限制，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的額定功率;然而，7.4 kW以上的交流電源輸出需要三相基礎(chǔ)設(shè)施，而全球許多住宅都不支持。大多數(shù)國(guó)家的電網(wǎng)穩(wěn)定性也將受到影響，大量電動(dòng)汽車以更高的額定功率連接。

雙向充電呈上升趨勢(shì)

因此，隨著電動(dòng)汽車采用的快速增長(zhǎng)，人們?cè)絹碓疥P(guān)注優(yōu)化充電基礎(chǔ)設(shè)施。雙向充電和車輛到電網(wǎng)（V2G）技術(shù)正在成為徹底改變EV OBC市場(chǎng)的關(guān)鍵組成部分。

傳統(tǒng)上，電動(dòng)汽車被視為被動(dòng)的電力消費(fèi)者。然而，通過雙向充電，它們轉(zhuǎn)化為能源生態(tài)系統(tǒng)中的有源組件。這項(xiàng)技術(shù)使電動(dòng)汽車能夠在需求低時(shí)存儲(chǔ)多余的能量，并在高峰時(shí)段或緊急情況下將其釋放回電網(wǎng)。

SAR預(yù)測(cè)，未來七年，配備雙向OBC的車輛數(shù)量將大幅增加，從2年僅占EV乘用車和輕型商用車出貨量的2023%增長(zhǎng)到30年的近2030%。

V2G釋放收入來源

V2G技術(shù)允許電動(dòng)汽車作為移動(dòng)儲(chǔ)能單元連接到電網(wǎng)，從而進(jìn)一步推動(dòng)雙向充電的概念。

V2G技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一是它有可能為電動(dòng)汽車車主解鎖新的收入來源。通過參與公用事業(yè)公司的“需求響應(yīng)”計(jì)劃或提供輔助電網(wǎng)服務(wù)，電動(dòng)汽車車主可以獲得經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，有效地將他們的車輛變成移動(dòng)發(fā)電廠。這種財(cái)務(wù)激勵(lì)可以抵消電動(dòng)汽車的擁有成本，并有可能進(jìn)一步加速電動(dòng)汽車的采用。

此外，V2G技術(shù)在停電或自然災(zāi)害期間提供彈性優(yōu)勢(shì)。在這種情況下，電動(dòng)汽車可以作為應(yīng)急電源，為家庭、企業(yè)或關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施供電。這種能力可以幫助平衡電網(wǎng)的供需波動(dòng)，減少昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)需求，并優(yōu)化可再生能源的整合。

未來影響

將雙向充電和 V2G 技術(shù)集成到電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域帶來了一系列挑戰(zhàn)。

首先，標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性對(duì)于確保各種電動(dòng)汽車型號(hào)和充電基礎(chǔ)設(shè)施提供商之間的兼容性和易用性至關(guān)重要。汽車制造商、充電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和公用事業(yè)公司之間的合作對(duì)于建立通用協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)是必要的。

另一個(gè)挑戰(zhàn)在于管理對(duì)電池壽命的潛在影響。與雙向充電和 V2G 操作相關(guān)的頻繁充電和放電循環(huán)可能會(huì)影響電動(dòng)汽車電池的使用壽命。電池管理系統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)對(duì)于保持最佳的電池健康和性能至關(guān)重要。

最后，監(jiān)管和政策框架需要不斷發(fā)展，以支持和激勵(lì)雙向充電和V2G技術(shù)的采用。關(guān)于能源定價(jià)、電網(wǎng)接入和補(bǔ)償機(jī)制的明確指導(dǎo)方針對(duì)于鼓勵(lì)電動(dòng)汽車車主積極參與 V2G 計(jì)劃是必要的。

日產(chǎn)汽車脫穎而出

迄今為止，市場(chǎng)上只有少數(shù)車輛具有雙向OBC，只有一輛車（日產(chǎn)聆風(fēng)）具有V2G功能。

其他一些具有車輛到家庭（V2H）和車輛到負(fù)載（V2L）功能。預(yù)計(jì)一旦明確的立法和關(guān)稅到位，配備雙向OBC的車輛將能夠通過軟件更新和適配器實(shí)現(xiàn)V2G。

OBC的供應(yīng)鏈相對(duì)分散，盡管特斯拉和比亞迪都使用自己的集成OBC設(shè)計(jì)和制造。2022年，它們合計(jì)占乘用車和輕型商用車OBC出貨量的30%以上。德國(guó)公司Leopold Kostal，Hyundai Mobis和Meta System構(gòu)成了前五名的其余部分。

隨著 OBC 設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜，尤其是在追求更高額定功率和雙向功能的推動(dòng)下，提高功率傳輸?shù)目煽啃院托手陵P(guān)重要。汽車級(jí)半導(dǎo)體（包括有助于提高整體系統(tǒng)效率的SiC和GaN組件）存在巨大的機(jī)會(huì)。

審核編輯 黃宇