全球無(wú)線充電革命正在悄悄萌芽

曾經(jīng)的蘋(píng)果手機(jī)振臂一呼，不被充電線左右是蘋(píng)果手機(jī)的未來(lái)，帶火了無(wú)線充電!根據(jù)研究，全球無(wú)線充電(wireless charging)市場(chǎng)在2017年達(dá)到大約71.6億美元，這一數(shù)字在2011年為4.5686億美元。過(guò)去幾年中，市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率約為57.46%。而目前的無(wú)線充電市場(chǎng)，主要由日本主導(dǎo)，北美市場(chǎng)預(yù)計(jì)未來(lái)幾年的時(shí)間成長(zhǎng)速度會(huì)更快。無(wú)線充電在手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品上的應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額，但在汽車(chē)上的應(yīng)用剛處于起步階段。

其實(shí)說(shuō)起汽車(chē)無(wú)線充電，瑞典并不是首例。無(wú)線充電技術(shù)的概念自19世紀(jì)被提出，陸續(xù)有研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)研發(fā);2007年以后，無(wú)線充電技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展階段;2010年左右，汽車(chē)行業(yè)開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。近幾年,無(wú)線充電已經(jīng)成為熱點(diǎn)，眾多零部件供應(yīng)商、車(chē)企和科技公司對(duì)新能源汽車(chē)無(wú)線充電的研發(fā)測(cè)試從未停止過(guò)。

日本曾在一次貿(mào)易展上展示過(guò)無(wú)線充電的技術(shù)。與瑞典不同的是，這項(xiàng)無(wú)線充電技術(shù)在實(shí)際使用中，發(fā)電機(jī)功率必須達(dá)到展示模型的100倍才能給行駛中的電動(dòng)汽車(chē)充電，電力通過(guò)混泥土地面?zhèn)鬏數(shù)狡?chē)的使用過(guò)程中，電力損耗了10%-20%，能量損耗問(wèn)題仍有待進(jìn)一步研究。

2016年，Evatran公司開(kāi)發(fā)出了Plugless Power系統(tǒng)，可為特斯拉Model S提供無(wú)線充電。但只是通過(guò)適配器接受充電板的電力，實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。

2017年5月，高通宣布完成電動(dòng)汽車(chē)行駛中進(jìn)行無(wú)線充電的試驗(yàn)，即在路上增加感應(yīng)式充電設(shè)備，這樣汽車(chē)就可以邊開(kāi)車(chē)邊充電。與大多數(shù)感應(yīng)充電不同，高通 Halo 技術(shù)隔空提供高能量傳輸,適用于多種車(chē)型。采用多線圈設(shè)計(jì)，即使充電板未對(duì)準(zhǔn)車(chē)輛也仍然可以進(jìn)行高效的能量傳輸。

WiTricity是一家脫胎于麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的初創(chuàng)公司，專注于無(wú)線充電技術(shù)10年以上。主要做基于磁共振的無(wú)線充電技術(shù)，即利用近場(chǎng)的空間磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行能量傳遞，目前已經(jīng)擁有245項(xiàng)專利，與高通Halo技術(shù)相似，雙方也是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

2017年年底,大陸汽車(chē)宣布推出搭載了傳感器的無(wú)線感應(yīng)充電板。這款無(wú)線充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要依靠放置在地下的充電板發(fā)射電磁，車(chē)子上的感應(yīng)線圈接受電磁并利用電磁轉(zhuǎn)換原理為車(chē)載電池充電。該系統(tǒng)通過(guò)與微型導(dǎo)航裝置相結(jié)合，可以讓車(chē)輛準(zhǔn)確地停到充電板上方，與傳統(tǒng)的停車(chē)輔助系統(tǒng)相比，其精確率高出10倍。

2018年4月10日，韓國(guó)現(xiàn)代起亞美國(guó)技術(shù)中心正在對(duì)汽車(chē)的無(wú)線充電進(jìn)行測(cè)試。據(jù)透露，這款無(wú)線充電技術(shù)可以為汽車(chē)提供超過(guò)10千瓦的電量，充電效率達(dá)85%，同手機(jī)的無(wú)線充電相似，車(chē)企會(huì)在地面上安裝一個(gè)發(fā)射線圈(transmitter coil)，車(chē)內(nèi)則會(huì)安裝相應(yīng)的接收線圈(receiver coil)，當(dāng)兩個(gè)線圈連成一條直線時(shí)，在發(fā)射和接收線圈之間就會(huì)形成電磁場(chǎng)，并且實(shí)現(xiàn)電能的傳輸。

其實(shí)，國(guó)內(nèi)涉及無(wú)線充電領(lǐng)域的同樣大有人在，比亞迪早在2005年 12月就申請(qǐng)了非接觸感應(yīng)式充電器專利。2014年比亞迪出售的一輛40英尺的純電動(dòng)巴士就裝配著最新的WAVE無(wú)線充電墊。前兩年，中興通信宣布進(jìn)軍無(wú)線充電領(lǐng)域，此前宣布投資35億元用于開(kāi)發(fā)面向純電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)線充電技術(shù)。

電動(dòng)車(chē)無(wú)線充電技術(shù)的未來(lái)到底怎樣?這項(xiàng)創(chuàng)新或許最終將使新能源汽車(chē)徹底擺脫沉重電池模塊的束縛，免去不安全的導(dǎo)線，甚至于在鋪滿充電電纜的道路上無(wú)休止地奔跑下去。不過(guò)，這種技術(shù)要成為現(xiàn)實(shí)，還要邁過(guò)很多門(mén)檻，正如電動(dòng)車(chē)技術(shù)的發(fā)展。與手機(jī)無(wú)線充電一樣，目前大部分車(chē)企在研發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)大多利用的是磁共振、電磁轉(zhuǎn)換原理為車(chē)載電池充電，但電動(dòng)汽車(chē)在無(wú)線充電的過(guò)程中同樣存在能量流失等問(wèn)題，因此，盡可能地提高充電效率仍是現(xiàn)在汽車(chē)廠商和科技公司面臨的問(wèn)題。

無(wú)線充電還面臨著哪些挑戰(zhàn)？

無(wú)線充電技術(shù)的出現(xiàn)，讓還未發(fā)展成熟的充電樁市場(chǎng)面臨威脅，從安全角度上來(lái)說(shuō)，無(wú)線充電不需要拔插過(guò)程，不受雨雪等天氣和極端環(huán)境的影響，面對(duì)復(fù)雜的工況也能正常使用;另外，與有線充電相比，無(wú)線充電沒(méi)有機(jī)械磨損;最后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電，可以解決無(wú)人駕駛最后一公里便捷性的問(wèn)題。

電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)的出現(xiàn)，無(wú)疑讓人們對(duì)充電又多了一層認(rèn)識(shí)。那么，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了嗎?目前的電動(dòng)汽車(chē)距離真正 的無(wú)線充電時(shí)代還面臨著哪些問(wèn)題呢?

在無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展逐步加速的過(guò)程中, 缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)仍然是無(wú)線充電首先要面臨的問(wèn)題，諸多的企業(yè)和公司擠進(jìn)一個(gè)相對(duì)新的領(lǐng)域里，各顯其能是必然的，這樣的問(wèn)題在電動(dòng)車(chē)發(fā)展的初期也出現(xiàn)過(guò)，要使無(wú)線充電技術(shù)實(shí)用化，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化非常重要。在公共基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置充電設(shè)備的情況居多的情況下，必須采用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)才能滿足一個(gè)充電設(shè)備為多家廠商車(chē)輛充電的需求。

傳輸效率是所有無(wú)線充電技術(shù)都面臨著的難題，奧迪雖然提出了升降式的無(wú)線充電方案，但僅限于靜止?fàn)顟B(tài)下的無(wú)線充電，而車(chē)輛處于動(dòng)態(tài)以及半動(dòng)態(tài)的狀況下，這種方案就顯得不太實(shí)用了。

而對(duì)于電動(dòng)車(chē)這樣充電功率更大的“電器”來(lái)說(shuō)，電能首先轉(zhuǎn)換為無(wú)線電波，再由無(wú)線電波轉(zhuǎn)換成電能，多次能量轉(zhuǎn)換必將產(chǎn)生能量流失的問(wèn)題而這對(duì)于原本就提倡綠色、環(huán)保的電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，似乎違背了其主旨。

此外，安全也是無(wú)線充電面臨的技術(shù)瓶頸。雪佛蘭科魯茲2012年電磁輻射超標(biāo)的新聞曾把市場(chǎng)鬧得天翻地覆，比車(chē)內(nèi)電器功率更大，輻射程度更強(qiáng)的充電線圈，則很可能對(duì)周?chē)纳锖碗娮釉O(shè)備產(chǎn)生影響，甚至?xí)：θ梭w健康，這在大家談?shì)椛渖兊慕裉煲琅f是敏感話題，如何處理安全擔(dān)憂也是電動(dòng)車(chē)無(wú)線充電實(shí)現(xiàn)工程化所要面臨的一大難題。

在電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一、工程實(shí)踐少、應(yīng)用成本高及安全健康等因素的影響下，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)的普及還需要一些時(shí)間。但是，毋庸置疑，科技的力量讓人敬畏!在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展迅速的今天，解決無(wú)線充電技術(shù)面臨的難題是早晚的事。一場(chǎng)革命性的充電方式正在悄悄萌芽!