Bidirektionale Elektrofahrzeuge werden zu Teil des Netzes

Elektrofahrzeuge (EVs) verändern die Automobilbranche weiterhin- damit bietet die Integration der Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G) sowohl dem Energienetz als auch den Fahrzeugbesitzern transformatives und neues Potenzial. V2G ermöglicht eine bidirektionale Energieübertragung, sodass Elektrofahrzeuge nicht nur Strom aus dem Netz beziehen, sondern auch Energie dorthin zurückführen können, wodurch Elektrofahrzeuge effektiv zu mobilen Batterien werden. Dieses Konzept entspricht dem breiteren Trend der Vehicle-to-Everything-Technologie (V2X), die verschiedene Formen des bidirektionalen Energieaustauschs umfasst. Eine wachsende Zahl batteriebetriebener Elektrofahrzeuge (BEVs) bietet jetzt V2X-Funktionen, darunter Vehicle-to-Grid- (V2G), Vehicle-to-Home- (V2H) und Vehicle-to-Load- (V2L) Funktionen, die es ihnen ermöglichen, Strom für verschiedene Anwendungen abzugeben.
Zu den bemerkenswerten V2G-fähigen Modellen gehören der Nissan Leaf, einer der ersten Anwender von CHAdeMO, und neuere mit CCS ausgestattete Modelle wie der Volkswagen ID.4, ID.5 und ID.Buzz sowie der Polestar 3.
Andere BEVs wie der Hyundai Ioniq 5 und der Kia EV6 unterstützen derzeit nur V2L, sodass Benutzer kleine Geräte oder Haushaltsgeräte direkt vom Fahrzeug aus mit Strom versorgen können. Da immer mehr Autohersteller auf die V2X-Technologie setzen, erweitern Fahrzeuge wie der Ford F-150 Lightning und der GM Silverado das Potenzial von BEVs über den Transport hinaus, verbessern die Netzstabilität und bieten Notstromlösungen. IDTechEx vergleicht in seinem Bericht „Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und -flotten 2025–2035: Märkte, Technologien und Prognosen“ verschiedene BEVs mit V2X-Fähigkeit nach Leistungsfähigkeit, Entladerate und Ladestandard.
DC- vs. AC-V2G-Systeme: Die Optionen verstehen
Es gibt zwei Hauptansätze für V2X, die sich je nach Position des Wechselrichters im Verhältnis zum Fahrzeug und zur Ladestation unterscheiden. Der Wechselrichter kann sich entweder intern im Elektrofahrzeug befinden, sodass das Fahrzeug Wechselstrom (AC) zum Ladegerät entlädt. Oder extern zum Fahrzeug und im Ladegerät platziert, sodass das Fahrzeug über Gleichstrom (DC) entlädt.
DC-V2G-Systeme bieten derzeit eine höhere Entladerate, die typischerweise zwischen 15 und 100 kW liegt. Diese Systeme werden meist über das CHAdeMO-Protokoll implementiert und zeichnen sich durch geringere Kosten für die Fahrzeugleistungselektronik aus. Sie haben jedoch einen Nachteil: höhere Infrastrukturkosten, da sie spezielle DC-Ladegeräte erfordern.
Da die Zahl der V2G-fähigen BEVs wächst, könnten die potenziellen Auswirkungen auf das Netz erheblich sein. IDTechEx erwartet, dass der jährliche Anteil der verkauften V2X-fähigen (bidirektionalen) leichten Elektrofahrzeuge allein in den USA von 5 % im Jahr 2023 auf über 20 % im Jahr 2028 steigen wird. Durch die Ermöglichung einer weit verbreiteten Einführung von V2G können Elektrofahrzeuge zu einem widerstandsfähigeren, flexibleren Energiesystem beitragen. Diese Vision hängt jedoch von der Zusammenarbeit zwischen den Automobil- und Energiesektoren ab. Energieversorger müssen dynamische Preismodelle und Infrastrukturen entwickeln, die den schwankenden Energiebedarf von V2G unterstützen, während Fahrzeughersteller weiterhin erschwingliche, V2G-kompatible Fahrzeuge entwickeln müssen.
Schwerlastfahrzeuge wie Busse, Reisebusse, Fracht- und Baufahrzeuge, die mit ihren EV-Batterien mit hoher Kapazität vorhersehbare Nutzungsmuster und Ausfallzeiten aufweisen, bieten ebenfalls ein gutes V2X-Potenzial. Der nordamerikanische Markt erprobt diese Strategie bereits erfolgreich mit öffentlichen Schulbussen.
Mit kontinuierlichen Fortschritten und einem Engagement für die Standardisierung könnte V2G bald zu einem Mainstream-Feature werden und es den Besitzern von Elektrofahrzeugen ermöglichen, aktive Teilnehmer am Energie-Ökosystem zu sein.
Weitere Informationen zum IDTechEx-Bericht „Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und Flotten 2025–2035: Märkte, Technologien und Prognosen“ finden Sie unter www.IDTechEx.com/evcharge.
Zu den bemerkenswerten V2G-fähigen Modellen gehören der Nissan Leaf, einer der ersten Anwender von CHAdeMO, und neuere mit CCS ausgestattete Modelle wie der Volkswagen ID.4, ID.5 und ID.Buzz sowie der Polestar 3.
Andere BEVs wie der Hyundai Ioniq 5 und der Kia EV6 unterstützen derzeit nur V2L, sodass Benutzer kleine Geräte oder Haushaltsgeräte direkt vom Fahrzeug aus mit Strom versorgen können. Da immer mehr Autohersteller auf die V2X-Technologie setzen, erweitern Fahrzeuge wie der Ford F-150 Lightning und der GM Silverado das Potenzial von BEVs über den Transport hinaus, verbessern die Netzstabilität und bieten Notstromlösungen. IDTechEx vergleicht in seinem Bericht „Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und -flotten 2025–2035: Märkte, Technologien und Prognosen“ verschiedene BEVs mit V2X-Fähigkeit nach Leistungsfähigkeit, Entladerate und Ladestandard.
DC- vs. AC-V2G-Systeme: Die Optionen verstehen
Es gibt zwei Hauptansätze für V2X, die sich je nach Position des Wechselrichters im Verhältnis zum Fahrzeug und zur Ladestation unterscheiden. Der Wechselrichter kann sich entweder intern im Elektrofahrzeug befinden, sodass das Fahrzeug Wechselstrom (AC) zum Ladegerät entlädt. Oder extern zum Fahrzeug und im Ladegerät platziert, sodass das Fahrzeug über Gleichstrom (DC) entlädt.
DC-V2G-Systeme bieten derzeit eine höhere Entladerate, die typischerweise zwischen 15 und 100 kW liegt. Diese Systeme werden meist über das CHAdeMO-Protokoll implementiert und zeichnen sich durch geringere Kosten für die Fahrzeugleistungselektronik aus. Sie haben jedoch einen Nachteil: höhere Infrastrukturkosten, da sie spezielle DC-Ladegeräte erfordern.
Da die Zahl der V2G-fähigen BEVs wächst, könnten die potenziellen Auswirkungen auf das Netz erheblich sein. IDTechEx erwartet, dass der jährliche Anteil der verkauften V2X-fähigen (bidirektionalen) leichten Elektrofahrzeuge allein in den USA von 5 % im Jahr 2023 auf über 20 % im Jahr 2028 steigen wird. Durch die Ermöglichung einer weit verbreiteten Einführung von V2G können Elektrofahrzeuge zu einem widerstandsfähigeren, flexibleren Energiesystem beitragen. Diese Vision hängt jedoch von der Zusammenarbeit zwischen den Automobil- und Energiesektoren ab. Energieversorger müssen dynamische Preismodelle und Infrastrukturen entwickeln, die den schwankenden Energiebedarf von V2G unterstützen, während Fahrzeughersteller weiterhin erschwingliche, V2G-kompatible Fahrzeuge entwickeln müssen.
Schwerlastfahrzeuge wie Busse, Reisebusse, Fracht- und Baufahrzeuge, die mit ihren EV-Batterien mit hoher Kapazität vorhersehbare Nutzungsmuster und Ausfallzeiten aufweisen, bieten ebenfalls ein gutes V2X-Potenzial. Der nordamerikanische Markt erprobt diese Strategie bereits erfolgreich mit öffentlichen Schulbussen.
Mit kontinuierlichen Fortschritten und einem Engagement für die Standardisierung könnte V2G bald zu einem Mainstream-Feature werden und es den Besitzern von Elektrofahrzeugen ermöglichen, aktive Teilnehmer am Energie-Ökosystem zu sein.
Weitere Informationen zum IDTechEx-Bericht „Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und Flotten 2025–2035: Märkte, Technologien und Prognosen“ finden Sie unter www.IDTechEx.com/evcharge.