据储能界了解到，可能我们大多数人还没有考虑过车网能量交互技术(V2G)，但可以预见，V2G 会成为热点技术之一。它具有众多优势，也面临许多挑战。
什么是 V2G？V2G 是一种双向充电技术，即电网可以为电动汽车 (EV) 电池充电，相反，电动汽车电池也可以反向向电网放电，但放电过程实施起来会很复杂。当有足够数量的电动汽车可用时，V2G 就可以在提高电网灵活性方面发挥作用。
近年来，全世界的电动汽车销量呈上升趋势。2023 年，全球电动汽车销量约为 1400 万辆。全行业对这一数字感到兴奋，道路上行驶的电动汽车总量将达到约 4000 万辆。显然，这一趋势将继续增长。随着电动汽车数量的增加，电网运营商嗅到了重要的商机，那就是 V2G 技术。
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车轮上的储能
对于一个家庭来说，一辆能够为其供电的电动汽车非常重要，但它并不会引起供电部门的太大兴趣。然而，如果有几百或几千辆电动汽车聚集在一起，情况就完全不同了。想象一下，V2G 技术突然能够扩展到兆瓦（兆瓦时）级别的储能，那么对于电动汽车运营商、第三方聚合商甚至电网运营商都会产生新的应用场景。
这类似于为电网提供了一个移动微电网，车轮上的储能会随机地出现在电网上不同的接入点，例如，配备 V2G 的公共停车场所。这些移动的储能可以对电网稳定服务。随着更多的风能和太阳能等可变可再生能源成为主要的电力来源，这一点尤为重要——V2G 技术可以帮助我们平衡电网，而不是像传统充电行为一样，加剧电网的不平衡。
V2G 技术不仅是提供能量存储，还可以为电网提供辅助服务。当越来越多的可再生能源接入电网，对辅助电网服务的需求也在增加，例如频率支持、电压支持、拥塞管理和潮流控制，等等。V2G 可以为电网提供绵薄之力，然而，仍需要首先解决一些基础设施问题。
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五花八门的硬件
在美国，电动汽车充电基础设施受到专有技术的困扰。整个行业尚未解决互操作性问题。公共电动汽车充电过程就是一个例子。汽车制造商 A 生产的电动汽车只能使用其自产的非标充电设施，汽车制造商 B 等生产的电动汽车也是如此，没有标准的充电接口或硬件。
再说 V2G，当前的公共充电设施中很少能够进行双向充电。此外，只有少数电动汽车配备了双向充电功能，例如福特 F-150 Lightning 或日产 Leaf。有趣的是，特斯拉已将此功能纳入其 Cybertrucks 中。据推测，其未来更多车型将采用此功能。
说到特斯拉，他们去年发布了一系列公告，让 V2G 互操作性成为新闻焦点。他们的第一个公告显示，他们计划向全行业公开其网络充电接口的设计和规格。接下来，他们将该硬件重新命名为北美充电标准 (NACS) 连接器。然后另一份声明称，七家汽车制造商已采用 NACS 标准。该组织还在不断扩大，现在只有少数北美车厂还没有加入该组织！
随后，美国国际汽车工程师学会 SAE International 发布了《J3400 技术信息报告》。报告将 NACS 连接器认定为电动汽车的标准连接器，并将其重新命名为 J3400 连接器。SAE 的报告称，现在任何北美制造商都可以在其电动汽车和充电站上使用 J3400 连接器。这也得到了业界的广泛认可。汽车制造商已开始为当前的电动汽车型号提供适配器，并表示将在 2025 年的电动汽车上使用 J3400 硬件。
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棘手的问题
然而我们必须要问的是：从电网角度来看，如何管理和控制 V2G 技术的使用？如何让车辆在不同时间充电/放电？聚合的电动汽车电池如何作为单一电源运行？通信协议又如何？这些只是电网运营商和第三方开发商提出的一些基本问题。这表明我们多么需要这些标准和协议，而标准组织正在努力解决这些问题和其他潜在的问题。
考虑到这一点，我们咨询了一些行业专家。“Charging Ahead” 合作伙伴联盟采访了 IEEE 标准协调第 21 委员会的主席 Mark Siira，以了解他对这一复杂问题的看法。Siira 先生和 21 委员会 一直致力于制定标准化/互操作性标准，这些标准对于使电动汽车充电基础设施更加高效和用户友好是必不可少的。
Siira 先生表示：“当我们审视电动汽车充电基础设施面临的问题时，可以明显看出，互操作性和标准对于促进电动汽车行业和电网的协同工作越来越重要。标准建立了确保安全性和保证产品可靠性所需的通用术语和框架。它们还明确了规格和要求。标准提高了行业所依赖的设施的整体质量。当我们考虑到过去五年电动汽车需求如何迅猛增长以及未来十年电动汽车需求将如何发展时，这一点尤为重要。”
他继续说道：“随着标准的制定，电动汽车制造商之间的合作不断增强。这对于克服电动汽车行业许多企业使用的专有技术非常重要。制定标准化可确保所有未来的电动汽车系统在设计上相互兼容且可互操作。这些互连标准是汽车和电网协同工作所必需的。IEEE 标准化组织正在研究几个关键元素，它们被认为是车网互联更平滑接口的关键。最成功的标准化项目之一是 J3400 连接器，但这只是一个开始。另一个引起标准界关注的领域是电动汽车充电广场。”
他解释说：“专有技术阻碍了快速充电站成为用户友好的充电基础设施。最初，车厂开发了用于电动汽车充电的专有技术。当充电桩用于在车主的车库时，这不是问题，但离开了家就成了问题。消费者希望无论去哪里都能有可靠的快速充电站，就像加油站一样。要做到这一点，需要一种适用于整个充电基础设施的技术。从表面上看，充电设施似乎并不复杂，但事实并非如此。大型充电站集成了各种各样的数字技术，这些技术在整个充电站内相互交互，并与电网交互，这需要大量的运营协调。”
作为总结，他说：“用户友好型充电设施需要先进的能源管理系统才能实现。首先要监视和控制电动汽车充电配置，其中充电预测至关重要。许多此类充电站将配备辅助电源，例如电池储能系统或其他分布式能源系统。它们必须完美地协同工作，这有助于充电站和电网之间的协作。随着电动汽车部署的增加，标准变得如此重要，原因就在于此。”
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促进电网稳定
毫无疑问，专有技术是创新的初级阶段，可为产品开发提供稳定性，但对于许多技术而言，发展到一定程度时，开发人员和客户都必须转向互操作性，电动汽车技术就是如此。我们看到了电动汽车与电网之间的接口正在发生的变化。
消费者一直在为非标准充电设施及其硬件而苦苦挣扎。这导致潜在的电动汽车买家只能袖手旁观，等待结果。另一个问题是充电桩本身。大多数充电桩（即 Level 1 和 Level 2）都是单向的，并且仅与特定电动汽车兼容。每个人都需要对兼容硬件达成共识。这需要电动汽车充电基础设施具有互操作性和标准化。
IEEE 标准化组织、美国国际汽车工程师学会、美国国家标准化组织、IEC 等标准组织正在研究这些和其他电动汽车技术问题。V2G 技术已经可用，并且有可能通过电网辅助服务为车主带来巨大的收益，并提高电网稳定性，但互操作性至关重要。V2G 将为电网带来急需的灵活性和弹性！
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