EV充电带来的新机遇

目前，在EV和智能电网开发方面，以美国和中国为首的各国都在投入巨额资金。连接EV和智能电网的充电基础设施领域存在巨大商机。持有这种看法的企业已开始涉足充电基础设施的开发工作。其中，表现最突出的是新兴企业。其原因在于，充电基础设施的产业构造与新兴企业容易涉足的IT产业具有相似的构造。如果将EV视为手机及个人电脑等通信终端的话，可以说电力信息流与互联息流是相同的。在IT业界，美国思科系统（Cisco Systems）及美国谷歌等从小企业迅速成长为了巨大企业的事实，更是让新兴企业跃跃欲试。憧憬着未来成为巨大企业，新兴企业开始全面出击充电站、在住宅内进行充电管理时使用的智能电表等。

图：对新兴企业而言，充电基础设施业界体现出了与IT业界相似的构造(点击放大)

在新兴企业极为活跃的背景下，大型企业也开始行动。2010年4月，日产和通用电气（GE）宣布联手展开充电基础设施研究。日产在2012年与法国雷诺（Renault S.A.）联合公布了以50万辆规模量产EV的计划，在EV开发上可谓是全球投入力度最大的企业之一。

而电力业务出色的通用电气则是在智能电网开发上表现最积极的企业之一。在两领域具有强大实力的两公司的牵手，有可能会给今后的技术开发走向带来巨大影响。

目标不只是充电

日产和通用电气为何联手？致力于EV的日产积极开发充电基础设施可谓是当然之举，但通用电气积极参与的好处却难以想象。通用电气目前只不过是一家向销售商供应灯具及传感器等部件的企业，在汽车业务上并不积极。但就是这样一家公司，却表示EV是其长年从事的研究课题之一。“自创始人托马斯·爱迪生开发EV以来，公司对EV的研究一直都在延续着”（通用电气全球研发中心日本总经理Juliana Shei）。而且，日产与通用电气早就建立了研究人员之间的信息交流机制。作为该信息交流的一环，2009年中期“日产技术人员获得了访问纽约通用电气研究所的机会。当时就决定一起来开发EV和充电基础设施技术”（Juliana Shei）。日产汽车表示，“通过与全球闻名的公司携手研究，能够迅速推进智能电网技术开发”（日产汽车）的绝好机会。

两公司将着眼于未来的充电基础设施开展研究。具体是通过EV蓄电池放电来开辟新业务——“Vehicle to Home（V2H）”及“Vehicle to Grid（V2G）”。V2H是指利用EV蓄電池来为住宅内供电的构想。V2G进一步拓展了V2H的思路，通过管理大量EV蓄电池，来运营电网。两公司将用3年时间进行研究。“首先将通过模拟来验证各种设想。然后选择有望形成产品的课题展开实验”（Juliana Shei）。

如果可对大量EV的充放电进行控制的V2G得以实现的话，便有望为并入电网的太阳能发电及风力发电等可再生能源的导入做出贡献。比如，当太阳能电池等的功率输出急剧下降时，通过利用数十～数百辆EV向电网供电，便可减少停电等事故的发生。将来，在EV电力的买卖机制建立起来后，也许还可实现免费充电。V2G不仅是充电基础设施的终极形态，同时也是用于导入可再生能源的撒手锏。

还将给住宅带来变革

目前V2G还处于在大学等研究机构进行研究的阶段，不过已开始有企业致力于V2H。比如，三菱汽车在2009年10月举行的“东京车展”上发表了通过PHEV的蓄电池向住宅进行

供电的概念车“Concept PX-MiEV”。可通过车辆的锂离子充电电池进行100V放电。

除汽车外，V2H还将给接受EV电力的住宅带来变革。比如可促进太阳能电池等可再生能源及直流供电技术的导入。将太阳能电池与EV蓄电池相组合的话，便可形成直流的住宅用“发电机”。这得益于可通过蓄电池来稳定取决于天气的、不稳定的太阳能电池发电。这样便可大大减少目前从电网购买交流电的需求。住宅内的大部分电力都会变成直流，而将这些电力直接用于以直流电工作的家电等，便可减少转换损失，提高电力利用效率。

图：V2H得以实现的话，住宅内将全部实现直流供电(点击放大)

松下集团面向EV与住宅联动的未来，积极展开了开发。目前已掌握可供能够实现V2H的住宅使用的主要要素技术。比如，2009年松下发表了直流供电用插座。在基于可再生能源及EV/PHEV的“发电机”方面，该公司很早就在开发所需要的HEMS（Home Energy Management System，家庭能源管理系统）技术。另外还以所有充电基础设施为目标，对普通充电站展开了开发。（

为全球兴起的充电基础设施开发充当旗手的是美国奥巴马。对奥巴马而言，为开创混合动力车（PHEV）及电动汽车（EV）产业而建设充电基础设施是必不可少的。原因在于，PHEV/EV产业与关系到命运的“创造就业”以及能源安全的“摆脱石油”有着重要关系。

美国决定投入110亿美元的资金来构筑智能电网。负责制定的美国能源部

（DOE）朱棣文（Steven Chu）指出了PHEV/EV的重要性：“可降低对他国石油的依赖，减少消费者的支出，在尖端汽车开发及生产技术上领先全球，并保证高水平的就业率。”对于实现所不可缺少的充电基础设施，朱棣文表示：“电网向高水平发展是必不可少的条件。”

此外，智能电网的构筑还将推动太阳能发电及风力发电等可再生能源的导入。因为可以通过智能电网来使得易受天气影响的可再生能源平稳化。而这些可再生能源的导入也是“创造就业”和“摆脱石油”所不可缺少的。美国设想的智能电网，其最终目标在于PHEV/EV普及和可再生能源导入所需要的设备投资。而且，PHEV/EV和可再生能源都被公认为“今后将在全球急剧扩大的市场”（美国能源部助理Hank Kenchington）。充电基础设施开发正是实现这一发展的基础，美国目前没有理由不采取相关行动。

图：美国瞄准以充电基础设施为前提的智能电网(点击放大)

在奥巴马推动下，众多美国企业开始致力于充电基础设施的开发。其中表现最为突出的是新兴企业。如上篇所述，其原因就在于充电基础设施的产业构造与新兴企业容易涉足的IT产业具有类似的构造。

向电力企业推销

美国电力产业也体现出了新兴企业容易开展业务的构造。原因是美国电力企业多达3000家以上。这些企业今后很可能会导入考虑充电基础设施的电力信息管理系统。新兴企业向电力企业推销的空间很大。因此新兴企业表示，通过导入其充电管理系统，电力企业可减少设备投资。

作为新兴企业之一，在以色列与日产汽车联手推进充电站设置的美国Better Place表示：“导入200万辆EV的话，就需要新增相当于2345MW的发电设备。要实现这些设备，就需要设置1座输电变电站、10座配电变电站、18台变压器及2158km电线。投资额估计将达到45亿8600万美元。而使用我们公司的充电控制系统的话，只需增加287km的电线即可，追加4亿7100万美元的投资就足够了”（Better Place北美副总裁Jason Wolf）。

在为数不多的致力于充电基础设施的新兴企业中，目前最受关注的企业之一是美国GridPoint。该公司不仅瞄准了面向电力企业的业务，而且还瞄准了汽车及家电产业的主要公司，并以自己成为电力企业为目标。

GridPoint的特点在于资金实力雄厚。在全球屈指可数的投资公司美国高盛（Goldman Sachs）的支持下筹集到了近220亿日元左右的资金，并由此迅速对拥有所需技术的企业展开了收购和合作。目前正在与12家电力企业进行共同开发，在最近的两年就与2家公司签订了收购协议，与10家公司缔结了合作关系。以强大的资金实力以及与电力企业的合作关系为武器，该公司面向充电基础设施的电力信息管理系统的开发已进入基本完成阶段。

GridPoint开发的“VCM”

GridPoint从2008年开始在科罗拉多州博尔德市（Boulder）与大型电力企业Xcel Energy实施称为“SmartGrid City”的项目。设备工程已经完成，目前的重心转入验证工作。“已开发完成的系统随时可供其他电力企业使用”（GridPoint产品经理Seth Bridges）。

GridPoint还在开发面向PHEV/EV的充电控制技术。要想在GridPoint经营的地区为PHEV/EV进行充电，就需要使用向该公司提供信息的装置。因此，该公司开发了车载充电控制装置“VCM（Vehicle Control Module）”。使用VCM的话，便可通过该公司对EV/PHEV充电时间及充电量等进行管理的服务实施远程控制。为了实现充电控制，该装置收集车载电池充电状态、车辆位置信息及行驶距离等信息。目前已开始使用配备美国A123 Systems制造的锂离子充电电池的300辆改良“普锐斯”等，对VCM展开运行实验。

目标不止汽车，还瞄准家电

GridPoint还力争将这一装置运用到住宅内的家电能源管理中。因为在信息收集装置这一点上，“VCM与智能电表具有相同的性质”（GridPoint的Bridges）。该公司2009年12月与推出HEMS（Home Energy Management System）的美国Control4共同开发了HEMS用软件。目前已开始与Xcel公司展开实验。目标是“今后在同一平台上提供PHEV/EV和住宅内的能源管理”（Bridges）。

此外，GridPoint还将目光瞄向了更远的将来。这就是“Vehicle to Grid（V2G）”。V2G是指不仅通过对PHEV/EV的蓄电池进行充电，而且还通过使其放电来运营电网的构想。充分利用这一电力的话，便可推动导入发电不稳定的可再生能源。目前，GridPoint正在开发V2G软件。使用该软件，便可收集某电力企业管辖地区内的车辆蓄电池信息，计算当时和将来的发电量及电力负荷。目标是根据不稳定的可再生能源在发电量上的变动，使车辆蓄电池充放电。这相当于起到了与电力企业一样的作用。而GridPoint的目标正在于此 4万亿元！

这是中国计划今后10年里在电力基础设施领域投入的资金总额，可谓远非他人所能企及。对于这一巨额投资计划，全球的企业都感觉热血沸腾。如今，在充电基础设施或者新一代电网“智能电网”的国际标准化会议上，“只要有中国与会者发言，人人都会聚精会神地侧

耳倾听”（参加充电基础设施标准化活动的日本人士）

与宣布巨额投资的中国进行高层交往的是美国。2009年11月，美国总统奥巴马与中国国家共同发表了“U.S.-China Electric Vehicles Initiative”（中美电动汽车倡议）。今后，双方将共同开发制定有关充电基础设施的性能指标，并在10多个城市开展实证实验。虽然两国表面上宣称是“共同”制定，但美国已经拥有包括充电基础设施部分在内的与智能电网相关的标准化框架。在美国统领标准化工作的美国国家标准技术研究所（National Instituteof Standards and Technology，NIST）的George Arnold表示，与中国交涉时“当然会以该框架为基础”。

日本也不甘落后，开始向中国市场发起了挑战。日本是以企业为核心展开行动的。比如，日产于2009年4月宣布，将与中国的工业信息化部合作，在武汉市启动充电基础设施项目。同年11月14日，该公司又表示将在广东省启动与武汉相同的合作项目。

2010年3月，包括日产在内的5家日本企业主导成立了“CHAdeMO”。该组织主要致力于充电基础设施的标准化。在汽车厂商中，加盟的还有丰田、富士重工业及三菱汽车。特点在于其成员还包括东京电力这一日本最大的电力企业。在中国，主导充电基础设施标准化的是电力企业。具体而言，就是中国最大的国有电力企业——中国国家电网（State Grid Corp.）。“东京电力过去就曾向国家电网提供过输电技术，关系密切”（日本海外电子调查会）。为了充分利用这层关系，东京电力充当了CHAdeMO的对中交涉的窗口。

对于以日本各地电力业务为本职的日本电力公司而言，涉足其他国家的充电基础设施原本并没有多少利益。但东京电力一直都在开发快速充电站，向汽车厂商提出可在日本电网中轻松使用的性能指标。估计其目的是希望能与日本汽车厂商的步调一致。

图：日美瞄准中国市场(点击放大)

中国的目标是“取日美之所长”

那么，作为利益核心的中国，其本身又在描绘怎样的蓝图呢？2010年5月1日开幕的上海世博会就显示出了中国在充电基础设施上的目标。国家电网将世博会会场当作了对包括充电基础设施在内的智能电网进行实验的场所。从这一实验可以看出，其特点在于均以取日美之所长为目标。

在参考日本的优点方面，国家电网将目标放在了减少停电等电网可靠性的稳定性上，打算将其作为中国版智能电网概念的基础。为此，国家电网在世博会上设置了在检测到断线等故障时自动切换至其他电网线路的系统。与日本电网相同，断线的检测及控制信号的通信均使用光纤线路。其原因在于，“虽然成本要比无线通信稍高一些，但可实现稳定的通信质量”（国家电网）。

效仿美国的部分则是积极运用EV和智能电仪。为此，国家电网在公开可在EV和电网间双向交流电力的“Vehicle to Grid（V2G）”技术的同时，在世博会会场内的主要设施中设置了数十部智能电表。

此次，国家电网实际演示了支持V2G的快速充电座。将EV连接到快速充电座上时，即可根据电网的供需情况，在放电与充电间自动切换。当太阳能电池等的输出急剧下降时，“可通过由数十～数百辆EV向电网供电来减少停电等事故”（国家电网）。连接时，可通过充

电座的显示器来确认电池余量及电流情况。EV和快速充电座的通信接口使用车载LAN标准“CAN（Controller Area Network）”。快速充电座支持直流电，输出功率最大为30kW。电压为200～350V，电流为0～100A。国家电网未公布实用化的时间，只表示“最终要看EV的普及情况而定”。

图：国家电网实际演示V2G技术

国家电网试制了两台支持V2G的快速充电座。一台设在了上海世博会会场上，另一台设在了上海市漕宝路地区的充电站中。除了快速充电座之外，漕宝路地区的充电站还设有11台普通充电座。据介绍，该公司共试制了30台普通充电座。

电力运营商掌握充电座的主导权

要想实现V2G，除了配备充电座之外，车辆还必须要能够充放电。此次，上海汽车（SAIC）与国家电网共同开发了支持V2G的EV，并进行了展示。配备电池容量为35kWh的锂离子充电电池，充电一次可行驶310km。上海汽车表示，该公司与国家电网“齐心协力进行了开发”。

除了V2G之外，国家电网开发的快速充电座还有另一个重要目标：由国家电网而非汽车厂商来进行EV充放电的管理。具体而言，就是由充电座向EV发出可否充电的命令。从日本企业来看，东京电力及日产等瞄准全球标准的快速充电座是由车辆发出可否充电的命令，也就是由汽车厂商掌握主导权的。而国家电网的快速充电座则完全与之相反。

看来，中国的事情并未朝着日美设想的方向发图：国家电网开发的支持V2G的快速展。（记者：清水 直茂）

充电座