La mayoría de los electrodomésticos Los cargadores de vehículos son expertos en tomar energía de la red y entregarla a su automóvil, pero ¿qué pasaría si el vehículo también pudiera mantener las luces encendidas automáticamente durante los apagones y compensar los costos de electricidad al devolver la energía a su fuente durante los momentos de alta demanda?
Un número creciente de empresas, incluidos los fabricantes de automóviles GM y Ford, están promocionando los beneficios del cobro bidireccional para los consumidores. Pero la investigación sugiere que las ventajas van más allá del propietario individual de EV.
Por ejemplo, un artículo de Environmental Research Letters de 2018 del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley dijo que en California, que tiene el mayor despliegue de vehículos eléctricos en los EE. lugar de almacenamiento estacionario.”
La carga del vehículo a la red (V2G) y del vehículo al hogar (V2H), también llamada carga bidireccional, ha sido durante mucho tiempo el material de los programas de demostración. Solo recientemente, la tecnología ha surgido como un posible complemento útil para más del 80% al 85% de la carga de vehículos eléctricos que se realiza en el hogar.
Y con una corriente de vehículos eléctricos en el mercado, la carrera para introducir la carga bidireccional se está calentando.
Entrar en el mercado de accesorios
Créditos de imagen: Emporia
Al menos dos proveedores del mercado de accesorios dicen que pronto tendrán productos para el hogar bidireccionales en el mercado estadounidense, uno a finales de este año y el otro en 2023.
Pero debido a que algunos fabricantes de automóviles están desarrollando sistemas de carga bidireccionales patentados, la pregunta es si las soluciones del proveedor podrán conectarse a ellos, al menos inicialmente. No es una certeza en este momento, pero parece que los fabricantes de automóviles quieren que eso suceda, y se están llevando a cabo discusiones sobre la compatibilidad.
Shawn McLaughlin, director ejecutivo de Emporia Energy, con sede en Colorado, dijo en una entrevista que tendrá un cargador doméstico bidireccional de 240 voltios a la venta en los EE. UU., con un precio de menos de $ 1,500, en la segunda mitad de 2023.
Emporia está trabajando con BREK Electronics, pionera en el desarrollo de transistores de carburo de silicio (SiC), en el inversor para su cargador bidireccional. La compañía actualmente vende un cargador doméstico de 48 amperios por $399 y un sistema inteligente de administración de energía para el hogar, entre otros productos.
McLaughlin dijo que adquirir la certificación del líder mundial en seguridad eléctrica UL es el mayor obstáculo para llevar el producto al mercado. Tal como se ofrece, se integrará con el sistema de administración de energía para funciones tales como la carga en pausa cuando el aire acondicionado se enciende.
“Estamos súper emocionados”, dijo McLaughlin. “Aún es temprano, pero esta es una evolución natural de la tecnología: en su mayoría han sido programas piloto. La mayoría de los principales fabricantes de automóviles han anunciado que admitirán la carga bidireccional de vehículos eléctricos de alguna forma, incluidos Volkswagen, Ford, Chevrolet, Kia y Rivian. Está evolucionando mientras hablamos, y la clave será de qué manera lo apoye cada fabricante”.
Dijo que Tesla ha estado “tranquilo” sobre V2H y V2G, pero proyecta que la tecnología eventualmente se integrará en la carga de la compañía.
McLaughlin dijo que Emporia está construyendo su tecnología bidireccional en torno al protocolo de comunicaciones ISO 15118-20, que “está en revisión final”. Un calendario del sitio web lo muestra en la etapa de aprobación. McLaughlin dijo que su cargador podrá recibir y devolver 240 voltios al hogar con 11,5 kilovatios de potencia.
Wallbox North America, un brazo de una empresa holandesa, dijo que su próximo cargador bidireccional Quasar 2 será “totalmente compatible con los vehículos eléctricos vendidos en América del Norte”. La compañía dijo que Quasar 2 se hará cargo automáticamente de un corte de energía y alimentará una casa durante más de tres días. Wallbox lanzó recientemente su cargador Pulsar Plus de $699, 240 voltios y 48 amperios (capaz de responder a los comandos de voz de Alexa y Google Home) en el mercado estadounidense.
![Wallbox Ev cargando Quasar 2(H)](https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2022/04/Quasar-2H.jpg)
Créditos de imagen: Caja de pared
Primeras etapas
Solo hay que mirar la cantidad de productos en el mercado para ver que la industria de carga bidireccional se encuentra en sus primeras etapas.
Wallbox vendió el Quasar 1 de $ 3,600 en Europa, pero la portavoz Elyce Behrsin se negó a dar un número real de ventas.
Dijo que Quasar 1 es compatible con los vehículos bidireccionales CHAdeMO, incluidos el Nissan Leaf y el ENV-200, el híbrido enchufable Mitsubishi Outlander y el Kia Soul. Dijo que el Quasar 2 de 11,5 kilovatios, que utilizará el protocolo dominante del Sistema de carga combinada (CCS), estará en el mercado estadounidense “durante el cuarto trimestre de este año”.
La lista de vehículos eléctricos en el mercado estadounidense es larga y creciente y Wallbox dijo que estará listo para sincronizarse con ellos.
“Estamos trabajando con empresas de servicios públicos de América del Norte, fabricantes de automóviles y otros socios para probar y validar Quasar y nuestra tecnología de carga bidireccional para garantizar la compatibilidad con los estándares eléctricos regionales y con las marcas y modelos de vehículos eléctricos vendidos en América del Norte”, dijo la compañía. “De hecho, parte del éxito futuro de Quasar y la carga bidireccional depende de que más vehículos eléctricos tengan capacidad bidireccional”.
Otras compañías están trabajando en la carga bidireccional de vehículos eléctricos, incluidas Rectifier Technologies, Delta y Nuuve.
Jeff Wandell, gerente de comunicaciones de EV en Nissan Motor Corporation, confirmó que la compañía está trabajando con proveedores del mercado de accesorios.
“En este momento, no hay un producto disponible comercialmente certificado por Nissan en el mercado”, dijo. “Sin embargo, hay empresas que están en proceso de desarrollo y certificación de sus equipos —como Wallbox— y esperan estar pronto en el mercado. Trabajamos activamente con varias de estas empresas para hacer avanzar esta tecnología y ponerla a disposición de los propietarios de Leaf”.
Chris Martin, un vocero de American Honda, dijo que la compañía no tiene noticias de EE. UU. para compartir sobre la carga bidireccional, pero se está explorando para el futuro.
Hay desarrollos en Europa, particularmente con los fabricantes de automóviles.
Los fabricantes de automóviles dan un paso
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Créditos de imagen: Compania de motores ford
Honda dijo en enero que se está asociando con el consorcio V2X Suisse en un plan que colocará 50 vehículos eléctricos Honda e con la flota de autos compartidos de Mobility de Suiza en 40 sitios. Equipados con unidades Honda Power Manager, los autos “ofrecerán capacidad de recuperación de energía V2G para movilidad, en varios sitios urbanos y suburbanos en toda Suiza”. Los autos Honda e podrán devolver 20 kilovatios de energía a la red cuando se conecten a la estación bidireccional.
A fines del año pasado, Volkswagen llamó a la carga bidireccional “una tecnología innovadora” que estará en todos los ID. modelos con baterías de 77 kilovatios-hora en el futuro. La compañía dijo que su plan incluye cajas de pared DC BiDi especiales, y que las actualizaciones inalámbricas se pueden usar para adaptar el sistema a los vehículos ya entregados.
Y, según un portavoz de Rivian, “Todos los vehículos R1T y R1S tienen capacidades de vehículo a vehículo (V2V) y de vehículo a casa (V2H). Si bien existen capacidades de carga bidireccional en los vehículos Rivian, las variables regulatorias y regionales son un factor importante para las posibles aplicaciones futuras de V2G”.
Otros fabricantes de automóviles están trabajando en sistemas de carga patentados, aunque es posible que no sean plug-and-play.
El fabricante de vehículos eléctricos emergentes Lucid dijo en 2020 que estaba trabajando con una empresa de carga llamada QMerit para la capacidad bidireccional V2G en el aire. Y Ford ofrecerá lo que llama Intelligent Backup Power en la próxima camioneta eléctrica F-150 Lightning. Ford también se asociará con el proveedor fotovoltaico líder Sunrun en el uso de almacenamiento de energía y energía solar para alimentar los hogares. Se requerirá la Ford Charge Station Pro de 80 amperios.
“Para Lightning, no funcionará con un cargador normal de nivel II”, dijo Sam Abuelsamid, analista principal de movilidad eléctrica en Guidehouse Insights en Detroit. “Solo emite energía de respaldo a través de los pines de CC. Está diseñado para funcionar específicamente con un sistema de inversor inteligente que incluye un interruptor de transferencia para cortar la energía de la red y tomarla del camión cuando se va la energía, de modo que la energía no regrese a la red. En este momento, SunRun es la única compañía que ofrece un kit compatible para habilitar esto”.
Desafíos de carga bidireccional
Marc Tarpenning, cofundador de Tesla con Martin Eberhard, enfatiza que alimentar una casa desde un automóvil requiere protocolos de seguridad críticos; no es un asunto simple.
Sin protecciones en su lugar, “el voltaje que pones en tu casa fluiría hacia el poste de energía en tu calle, y por un momento encendería los cables de alto voltaje a 12,000 voltios”, dijo. “Si un liniero estuviera trabajando en esos cables, como durante un corte de energía, lo mataría casi instantáneamente”. Agregó que “la casa debe desconectarse totalmente de la red antes de que se aplique energía internamente. Por lo tanto, su EV ciertamente podría alimentar su casa, pero las compañías eléctricas se toman muy en serio las configuraciones del generador, asegurándose de que tengan los interruptores de ‘transferencia’ de aislamiento adecuados en su lugar”.
Otro desafío, según Tarpenning, involucra el sistema inversor inteligente al que hace referencia Abuelsamid. “El inversor en su automóvil tendrá que ser capaz de lidiar con la ‘irrupción’ cuando enciende una casa”, dijo Tarpenning. “Por un momento, la casa consumirá una gran cantidad de corriente a medida que todo cobra vida. Esto no es un problema si el inversor está diseñado para manejar eso, pero eso será un cambio de diseño para la mayoría de los inversores EV”.
Abuelsamid dijo que la electricidad de CA se puede quitar del Lightning a través del sistema integrado ProPower con la salida opcional de 9,6 kilovatios, “pero estoy bastante seguro de que eso no funcionará con el Quasar”. Los modelos de Hyundai, limitados a 1,9 kilovatios a través de un adaptador que se enchufa en el conector J1772, “podrían funcionar con el Quasar con una actualización de software adecuada”, dijo. “Todavía tengo que ver los detalles sobre cómo Lucid está implementando su capacidad bidireccional”.
Ryan O’Gorman, estratega principal de servicios energéticos de Ford, dijo en un correo electrónico: “En este momento, la F-150 Lightning no es compatible con otras opciones. Tal como lo entendemos, la ISO 15118-20 aún no se ha publicado. Y al igual que con los estándares de carga ISO y SAE en el mercado actual, cuando se publique el estándar 15118-20, incluida la transferencia de energía bidireccional, uno podría esperar que los fabricantes (como Ford) que han implementado estándares aceptados en el pasado respalden esos estándares futuros. Entonces, por ahora, la Ford Charge Station Pro debería instalarse con el Sistema de integración en el hogar que está disponible para su compra en Sunrun en 2022”.
El colega de Abuelsamid, Scott Shepard, analista principal de investigación de energía en Guidehouse, dijo que el sistema bidireccional de Lucid está basado en CA, y que Lucid también proporciona la unidad de carga bidireccional de CA. Agregó que Wallbox ha “apoyado al menos una prueba V2G en Europa: Powerloop en el Reino Unido, operado por Octopus Energy”. Ese ensayo, respaldado por National Grid, involucra a más de 130 hogares en Gran Bretaña.