將汽車作為能量源（二）：EV及PHEV的蓄電池與住宅

汽車一直是朝著舒適便捷的交通工具的方向發(fā)展的。但在東日本大地震中，把汽車作為應(yīng)急發(fā)電裝置和蓄電裝置的使用案例層出不窮。汽車可不可以作為新型“電源”，成為未來社會基礎(chǔ)設(shè)施的一部分呢？本連載將分三次，思考汽車的能量源問題。（第一回參見此處）

在配備大容量驅(qū)動蓄電池的混合動力車（HEV）、插電混合動力車（PHEV）及電動汽車（EV）實現(xiàn)普及之后，這些車輛能否作為巨大的蓄電裝置加以充分利用呢？業(yè)內(nèi)提出了將汽車與住宅，或者將汽車與電網(wǎng)雙向連接，由此來交換電力的“V2H（Vehicle to Home）”及“V2G（Vehicle to Grid）”構(gòu)想，有關(guān)探討正日趨活躍。

說起來，這原本是美國構(gòu)筑新一代電網(wǎng)即“智能電網(wǎng)”時迅速升溫的話題。當PHEV及EV實現(xiàn)普及時，就很有可能會出現(xiàn)用戶回家后在夜間開始充電的情況。從美國看，其電網(wǎng)大多趨于老化，要想滿足用戶同時充電的需求，就必須要采取在電線桿上增設(shè)變壓器等成本投入非常大的對策。

作為防止成本上升的方法，電力企業(yè)開始研究通過管理和控制來盡量防止用戶同時為車輛充電，從而避免電網(wǎng)承受過大負荷。不過，在智能電網(wǎng)興起的同時，有設(shè)想認為，既然要對充電進行管理，所以不妨在電網(wǎng)電力不足時，或者在使發(fā)電量變動大的風力及太陽能等可再生能源的電力平穩(wěn)化用途上，充分利用車輛的蓄電池。

日本汽車廠商態(tài)度積極

這一構(gòu)想也在計劃普及電動車輛的歐洲和中國興起，在全球范圍內(nèi)形成了探討之勢。但遺憾的是，在發(fā)生大地震之前的日本，電力公司卻一直堅持“日本的電網(wǎng)質(zhì)量高。因此沒必要用電動車輛供電”的立場。而且，日本的汽車廠商當初也認為在行駛用途以外用車輛蓄電池供電容易引起電池的劣化，存在“誰來保證蓄電池質(zhì)量”等大問題，所以沒有積極參與。

不過，隨著這一構(gòu)想在歐美及中國興起，日本汽車廠商的觀念在近一兩年發(fā)生了改觀，態(tài)度日趨積極。其原因在于，汽車廠商認識到對于通過車輛來供電的事宜，應(yīng)該讓汽車廠商來掌握主導(dǎo)權(quán)。在日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省實施的“新一代能源及社會系統(tǒng)實證地區(qū)”項目中，豐田及日產(chǎn)將啟動實證試驗。

豐田和日產(chǎn)正分別在愛知縣豐田市和神奈川縣橫浜市啟動實證試驗。豐田計劃向普通消費者實際銷售70戶帶蓄電池的住宅，向各戶出租配有可充放電的蓄電池的PHEV及EV，收集數(shù)據(jù)實施驗證。

豐田的實驗的特點在于將“汽車與住宅”的組合視為最小單位，首先以構(gòu)筑可實現(xiàn)V2H的系統(tǒng)為目標。而且，豐田為了強化汽車與住宅的聯(lián)動，還強化了住宅部門的實力。2010年10月，豐田將旗下住宅事業(yè)部并入豐田住宅公司（Toyota Housing），并且電裝、愛信精機、豐田自動織機等豐田旗下9公司還向豐田住宅實施了新的出資。

豐田的目標是在配有可充放電的蓄電池的電動車輛與帶蓄電池的住宅之間實施綜合控制。本圖摘自《日經(jīng)電子》2010年11月1日刊特輯“從住宅起步的蓄能社會”。

以“群”為單位充分利用EV

日產(chǎn)則在2010年12月快速推出了量產(chǎn)EV“LEAF”（中國名：聆風），并啟動了利用EV的驗證活動。日產(chǎn)打算不僅實現(xiàn)汽車與住宅的聯(lián)動，而且還考慮以“群”為單位對EV實施控制。“現(xiàn)實中的汽車有7成都處于泊車狀態(tài)”（日產(chǎn)），因此通過與泊車狀態(tài)的EV交換電力，不僅是住宅，還可為寫字樓及地區(qū)的電力穩(wěn)定化做出貢獻。而且，日產(chǎn)認為可對EV廢棄的蓄電池也可以再利用，于2010年9月與住友商事成立了合資公司“4R ENERGY”。

雖然豐田和日產(chǎn)在各自推進自己的舉措，但日本汽車廠商卻有著共同的認識。這就是不通過一輛汽車來交換大電力。

其原因在于，如果通過特定的一輛汽車來反復(fù)存儲并輸出大電力的話，不僅會使電池加快劣化，而且在用戶重度使用車輛時也無法保證EV的行駛距離。因此，豐田考慮在住宅與車輛間進行少量的電力融通；而日產(chǎn)則認為，即使每輛車的電力很少，但作為EV群來看待的話，則可融通較大的電力。

日產(chǎn)“LEAF”。配備的蓄電池可向家庭提供能夠使用兩天的24kWh電力。

可通過EV減少家庭用電

在夏季出現(xiàn)電力不足時，各個家庭、辦公室及企業(yè)最好是能夠?qū)⒏叻逵秒娏肯鳒p15％。這里通過家庭來考慮一下。如果將用電高峰時家庭的每小時用電量估計為2kWh，其15％就是300Wh。要想在用電6小時的過程中削減這一電量的話，只要用汽車供給1.8kWh的電力即可。而如果是與LEAF一樣配備有24kWh蓄電池的EV的話，只用了蓄電池容量的7.5％左右。這樣便足可解決問題。

而PHEV最多只配備有5kWh左右的蓄電池，要想在6小時內(nèi)削減上述電量的話，必須要供應(yīng)蓄電池容量的36％，因此僅靠蓄電池的話很難做到。不過，PHEV帶有發(fā)動機和大型發(fā)電機（馬達）。因此，不足的部分還可通過發(fā)動機發(fā)電來彌補。

由此可見，使EV及PHEV的蓄電池與住宅連接是非常有價值的舉措。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省和汽車業(yè)界于2011年5月19日舉行“汽車戰(zhàn)略研究會”，開始考慮如何在夏季用電高峰時通過充分利用EV等配備的蓄電池來削減用電量。