半导体技术夯实V2G基础上，双向充电商业化进程加速

GaN可有效提高电动汽车车载充电器、电动汽车充电站和储能系统应用中电源或电源管理系统的功率密度。另外，V2G在电动汽车、充电基础设施和电网之间的智能通信中，双向充电需要数据，这肯定需要处理器的功能。利用先进的导体技术消除电池寿命损失，更适合研发V2G实现电动汽车的目标是提高充电设备的效率，解决整个电网系统的控制和管理问题V2G商业化的前提。

随着电网的老化，世界正面临着前所未有的供电挑战，随着汽车的电气化，电网的压力进一步增加。然而，如果电动汽车能够重新进入电网，它将减少许多电力系统的负担。

V2G，从理论到实用

这个概念叫做V2G，VehicletoGrid，主动配电的关键技术是指电动汽车与电网之间的双向电力传输，其核心是利用大量电动汽车的储能作为电网和可再生能源的缓冲。在AD588AQ半导体技术的帮助下，V2G在电力需求高峰期，双向充电可提供电池电源，以加强电网，并在电力昂贵或缺电时提供家用电源。V2G双向充电的应用将大大释放电动汽车的能量。

V2G的概念是由AmoryLovins它是在1995年提出的，但当时受到技术条件的限制是不可行的，这只是一个理论概念。近年来，由于混合动力汽车和纯电动汽车的广泛应用以及电池技术的进步，V2G越来越受到关注。

关于V2G国际上有很多专业的可行性评估分析。无论是工程还是经济，使用电动汽车电池作为电网储能是可行的，V2G所有的好处都足够引人注目。然而，这需要电动汽车与电网的智能结合。电动汽车的充放电过程必须合理、智能化地管理，才能更好地为电网服务。否则，就没有基础设施支持V2G，作为日常负荷的电动汽车也只会增加电网的负荷。

V2G智能电力系统的建设提上日程

电力系统一直是国家基础设施建设的重点。9月26日，国家能源局规划司副司长宋文在国家发改委重大基础设施建设新闻发布会上表示，要加强新型电力基础设施建设，包括优化充电基础设施布局，促进新能源汽车与电力系统一体化发展，鼓励有序充电，电动汽车向电网供电（V2G）技术应用示范。

综合国内两年发布的相关文件，国内发布V2G发展计划的推广路线非常清晰。在2020年之前，将进行小批量和多批次V2G测试验证的主要任务是验证多辆电动汽车和电网的双向充电技术，实现多辆电动汽车的相互充放电。从2020年到2025年，将开展大型电动汽车和电网V2G示范运行双向充电。2026年后逐步商业化。

就实际应用而言，V2G这确实反映了它的作用。今年4月，大湾区首次利用网络与地理一体化虚拟电厂实施精密降峰，深圳供电局调度站向一座电站发出调度V2G充电站发送“减少20千瓦电力负荷”后者在一分钟内将充电功率降至零，进一步将车载电能返回电网，实现电动汽车与电网互动的快速调节。

V2G一旦实现大规模商业化，对消费者、汽车企业、电力企业、充电设施企业都有好处。

V2G市场与挑战

从全球V2G国内发展V2G发展有点慢。欧洲、美国、日本等国家和地区已经开展了近100个项目V2G不同类型的项目，包括技术验证、示范推广、商业运营等。去年，大众汽车表示，自今年以来，它一直在谈论来自该集团MEB平台上的所有纯电动车型V2G双向充电技术；日产听风已经实现V2G双向充电功能；特斯拉也在考虑让V2G双向充电功能回归其主要车型Model3和ModelY。

国内V2G相比之下，相关推广速度较慢，但布局也在加快。过去两年发布的一些政策加快了速度V2G国内市场技术的发展。国内也有一些汽车公司开始推动V2G技术落地，如威马汽车联合国网，完成了整个项目V2G汽车、桩测和道路测试率先应用技术；比亚迪也将陆续推出。V2G电动车。

愿景是好的，但在中国V2G实现商业化还有很长的路要走。仅在硬件条件方面，限制了电池寿命的提高、现有充电桩的改造、智能电网建设不成熟等客观条件V2G推广和应用。V2G对电池的影响，电动汽车的使用V2G，循环的次数肯定会增加很多，这种多循环的次数肯定会影响电池的性能，如何优化电池来减缓电池的衰减是非常具有挑战性的。

半导体技术加持V2G

如何解决汽车逆变器、汽车动力电池、充电桩、电网建设等方面的技术V2G实现商业化的唯一途径。如何利用半导体技术让V2G双向充电消除电容峰值，提高多循环下电池的性能V2G发展中的关键环节。

能够实现V2G双向充电半导体技术可以将电动汽车及其电池转换为能源存储系统，并在需要时将电力返回电网。这些技术包括宽带电源管理、优秀的传感和连接技术，通过优化电力负荷管理，确保电网更加可靠、智能和安全V2G商业化的技术铺平了道路。

实现更高效V2G，宽禁带技术绝对不可或缺。在后摩尔时代，宽禁带半导体材料具有天然优势，如GaN，这是提高电动汽车行驶里程和寿命的关键。GaN可有效提高电动汽车车载充电器、电动汽车充电站和储能系统应用中电源或电源管理系统的功率密度。另一方面，这也可以减少车载充电器和充电桩的体积，大大提高其灵活性。

图：基于GaN的V2G图腾柱PFC，VisIC

上图是VisIC基于自家650V，100AGaN功率芯片的设计，可以实现8kW/L以上功率密度，效率超过98%，满足V2G和G2V双向功率流量要求。

准确的测量技术或传感技术也可以大大提高V2G效率也是确保设备安全的核心。为了在电力转换系统中实现电压和电流控制电路，在电动汽车和电网之间移动能源，MCU需要隔离、快速和准确的电压和电流读数。其中，放大器和ADC实现高分辨率测量的组合。

通过传感技术监测电池的电压、电流、温度等性能指标状态，有助于更好地管理电动汽车和充电设备中的能量。这也是防止电池加速老化的有效手段V2G在多充电循环应用中，电池的老化情况必须通过准确的传感随时进行监测和预测。

另外，V2G在电动汽车、充电基础设施和电网之间的智能通信中，双向充电需要数据，这肯定需要处理器的功能。处理器需要在充电器接口和充电站与云之间的通信中发挥决策者的作用，并优化电力负荷管理。不用说，各种通信接口协议的管理功能AI功能也开始出现V2G在处理器中。

从技术层面来看，V2G半导体技术在基础设施建设中，半导体部件是V2G技术应用奠定了坚实的基础。利用先进的导体技术消除电池寿命损失，更适合研发V2G实现电动汽车的目标是提高充电设备的效率，解决整个电网系统的控制和管理问题V2G商业化的前提。

写在最后

从整个新能源结构、布局和发展来看，V2G商业化非常有价值。它不仅降低了电动汽车的用电成本，而且在开发新能源和帮助实现碳中和方面发挥了实际作用。随着半导体技术的发展V2G每一个环节，每一台设备的深度应用，解决了从车到桩到网的每一个环节的问题，在政策的支持下V2G商业化进程将明显加快。

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