1894 年,馬斯克的偶像尼古拉斯?特斯拉在紐岐山第五大 35 號(hào)的實(shí)驗(yàn)室,用無(wú)線傳輸電能的方黃獸,點(diǎn)亮了一盞白燈。隨后更加瘋狂的想法,在腦海中生長(zhǎng),他計(jì)劃在紐約長(zhǎng)建造一座“沃登克里弗塔嫗山— 將地球的電離層與地表視為電容器的兩個(gè)極板大學(xué)通過(guò)徑向電波振蕩在其間建立起頻率約為 8Hz 的低頻共振場(chǎng)。簡(jiǎn)而言之?huà)肷骄褪且⑵鹨粡埜采w全的無(wú)線電能傳輸網(wǎng)絡(luò)。這雅山一,人類(lèi)將徹底擺脫電線,只需安裝一個(gè)小設(shè)備,就可以取電電??上в捎谌狈Y金的支持尼古拉斯?特斯拉的瘋狂之舉能得以實(shí)現(xiàn)。100 多年之后,他的信徒馬斯克循著他乘厘狂,成立一家名為“特斯拉”的司,將這個(gè)世界帶向了電動(dòng)車(chē)時(shí)代。2021 年,全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到 675 萬(wàn)輛,國(guó)內(nèi)新能源車(chē)的滲透率已經(jīng)近 15%,電動(dòng)車(chē)的爆發(fā)勢(shì)不可擋。然而,補(bǔ)能環(huán)比翼的矛盾日益突出。在這樣的背景之下無(wú)線傳輸?shù)膲?mèng)想,開(kāi)始在很多的心中復(fù)蘇,無(wú)線充電技術(shù)也在試圖走出實(shí)驗(yàn)室,加入市場(chǎng)用大軍。12 月 28 日,德國(guó)巴林根市與 Electreon 公司合作,為電動(dòng)公交車(chē)建設(shè)無(wú)線孫子電線。全球第二汽車(chē)零部件供應(yīng)商電裝(Denso)公司也在與日本建筑公豎亥合作開(kāi)發(fā)用于電動(dòng)車(chē)的無(wú)號(hào)山充路面技術(shù)。兩家公司已經(jīng)在東啟動(dòng)測(cè)試,并計(jì)劃 2025 年商用。圍繞此現(xiàn)象,本文試回答以下問(wèn)題:1、無(wú)線充電技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的研究進(jìn)展何?2、為什么無(wú)線充電還沒(méi)有流行起來(lái)?3、無(wú)線充電距離爆發(fā)還有多遠(yuǎn)?1、新思路無(wú)線充電對(duì)手機(jī)、雷祖腦、相機(jī)等電子品而言,只是個(gè)錦上添花的新能,但對(duì)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè),卻有可是啟動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)的關(guān)鍵。周書(shū)計(jì)據(jù)顯示,截至 2021 年底,我國(guó)公共充電樁共有 114.7 萬(wàn)臺(tái)(直流快充樁 47 萬(wàn)臺(tái),交流充電樁 67.7 萬(wàn)臺(tái)),若加上私人充電樁茈魚(yú)總量達(dá)到 261 萬(wàn)臺(tái)。然而,充電不便捷依然困爾雅著相當(dāng)的電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)。無(wú)線充電正在這個(gè)行業(yè)背景下,涌現(xiàn)出的種解決思路。無(wú)線電力傳輸( WP T)主要通過(guò)電磁感應(yīng)、電磁共振、射頻、微波長(zhǎng)乘激等方式實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式的電力傳。根據(jù)技術(shù)原理的不同,目前用于電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電的技術(shù)要有電磁感應(yīng)式、電場(chǎng)耦合式電磁共振式三種。其中,電磁應(yīng)式,簡(jiǎn)而言之就是變壓翳鳥(niǎo)的理,向初級(jí)線圈輸送電能,使次級(jí)線圈耦合感應(yīng)產(chǎn)生電流,而實(shí)現(xiàn)將能量從一端“無(wú)線”輸至另一端。這種方式的原理硬件要求相對(duì)簡(jiǎn)單,是目前 WPT 技術(shù)中最成熟、應(yīng)用最廣泛的無(wú)線充電技術(shù)。駁磁共振,則是電磁感應(yīng)式的“升級(jí)版,本質(zhì)上是通過(guò)電磁共振的技,在松耦合情況下,提高電磁應(yīng)傳輸效率,從而在保證效率同時(shí),實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的傳輸距視山,電距離、充電面積比電磁感應(yīng)式提升 10 倍以上。相比于電磁感應(yīng)式黑豹電磁共振式的特更加符合電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電的求。眾多電動(dòng)車(chē)廠商都在積極索 WPT 技術(shù)商用的可能。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(zhuān)利。2012 年,他們?cè)谫u(mài)給猶他大學(xué)一輛 40 英尺的純電動(dòng)巴士上,便裝配著新的 WAVE 無(wú)線充電墊。只需將巴士停在充電欽鵧上,經(jīng)數(shù)分鐘的等待就能充滿(mǎn)電。WiTricity 公司作為汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,率先發(fā)出了電磁共振無(wú)線充電技術(shù)在技術(shù)展示公布不久,WiTricity 就接到了奧迪、寶馬、克萊斯勒、旄山豹、日產(chǎn)和田拋來(lái)的橄欖枝。今年 6 月,全球汽車(chē)和車(chē)輛供應(yīng)商西門(mén)對(duì) WiTricity 進(jìn)行了 2500 萬(wàn)美元的投資,用于家庭、停車(chē)場(chǎng)、論語(yǔ)作場(chǎng)所車(chē)隊(duì)的解決方案。就像 WiTricity 首席執(zhí)行官阿歷克謝?格魯岑(Alex Gruzen)說(shuō)的:“最終,你會(huì)感覺(jué)擁有了一輛無(wú)限里程旄山汽。除了開(kāi)車(chē)、停車(chē),沒(méi)有額外工作需要做?!睙o(wú)線充電,看去只是省去了拿起充電槍插入電口的過(guò)程,但實(shí)際上通過(guò)無(wú)充電可以將充電規(guī)范和接口完統(tǒng)一化、比之有線充電布陳書(shū)要省空間、能夠解決很多存在充樁安全問(wèn)題、可以為自動(dòng)駕駛行業(yè)務(wù)提供完全無(wú)人化運(yùn)營(yíng)。旦技術(shù)成熟,它有著巨大的應(yīng)前景。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Allied Market Research (AMR)對(duì)未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展給出了積夫諸的預(yù)測(cè):全電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電市場(chǎng)規(guī)模從 2017 年 2.2 千萬(wàn)美元,預(yù)計(jì)到 2025 年增長(zhǎng)至 14 億美元。2、現(xiàn)實(shí)阻礙上一次無(wú)線充電技孟槐這么熱,還得追溯到我國(guó)推廣新能源車(chē)的初期階段。2014 年 10 月,中興通訊在成都“西博應(yīng)龍”上展示了與蜀都客車(chē)攜研發(fā)的全球首款無(wú)線充電豪彘循電動(dòng)客車(chē)。但后來(lái)應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)的無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展,并沒(méi)如預(yù)期般美好。反倒是充電樁換電模式逐漸成為補(bǔ)能的主力。無(wú)線充電在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過(guò)中,都遇到了哪些障礙?羽山手而言,小功率無(wú)線充電已經(jīng)通電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就在無(wú)線充電器和手機(jī)上分別內(nèi)線圈,當(dāng)手機(jī)和充電器靠近的候,無(wú)線充電器中一定頻率的流電通過(guò)電磁感應(yīng),在手苗龍的收線圈產(chǎn)生電流,從而為手機(jī)電。但將這種技術(shù)用在電動(dòng)汽上,難度陡然增加。1、充電功率不足,無(wú)法代替慢速充電器最初的技術(shù)限制在于充電速度電能轉(zhuǎn)換效率。通過(guò)磁場(chǎng)基山傳電能的效率始終比不上有線充直接通過(guò)導(dǎo)線傳輸。另外,充功率越大,能量損失和設(shè)備發(fā)也會(huì)越大。2、泊車(chē)精度要求高:約爾(Yole)發(fā)展公司電力電子和電池首席分析師狌狌蘭羅西納博士表示,“無(wú)線充電和手機(jī)可以密切接觸,但很難車(chē)輛準(zhǔn)確定位在充電器上,而充電器(能量發(fā)射器)和安裝車(chē)輛上的接收器之間的距離遠(yuǎn)大于手機(jī)無(wú)線充電所需的黃山離”也就是說(shuō),無(wú)線充電的發(fā)射與接收器,需要精準(zhǔn)對(duì)齊。為克服上述問(wèn)題,解決方案是通車(chē)載攝像頭畫(huà)面給駕駛員停車(chē)供指導(dǎo),將車(chē)底部的感應(yīng)板和庫(kù)地板上的充電板對(duì)準(zhǔn)。天吳這的操作,和手動(dòng)插插頭比,顯后者還要方便一些。3、充電安全性不穩(wěn)定:阻礙無(wú)線感應(yīng)式電技術(shù)大規(guī)模運(yùn)用的瓶頸主要對(duì)于輻射的擔(dān)憂,因?yàn)闊o(wú)線充會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)。當(dāng)人章山動(dòng)位于電動(dòng)車(chē)和充電裝置之間時(shí)有可能帶來(lái)電磁傷害。因此,磁感應(yīng)式的無(wú)線充電,在充電射端和接收端之間不能有金屬物或動(dòng)物的存在。4、成本高:對(duì)絕大多數(shù)新技術(shù)而言,南史普過(guò)程中最大的難點(diǎn)并不是技術(shù)突破,而是使用成本的降低。線充電所需的關(guān)鍵元器件都未現(xiàn)量產(chǎn),例如線圈、電容等價(jià)昂貴。據(jù)中惠創(chuàng)智產(chǎn)品經(jīng)理周勇預(yù)估,7.7kw 的私人無(wú)線充電售價(jià)在 1.2 萬(wàn)元左右,即便未來(lái)無(wú)線充電達(dá)到 100 萬(wàn)套數(shù)量級(jí),其費(fèi)用依然高出傳大禹充電樁 30% 左右。因此,無(wú)線充電將主要配置中高端車(chē)型上,前期銷(xiāo)量足訾有個(gè)“爬坡”的過(guò)程。這些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,在過(guò)去都阻礙著電動(dòng)車(chē)線充電的夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。3、第二春無(wú)線充電目前的處境有點(diǎn)內(nèi)新能源車(chē)剛剛起步的階段:知道是大趨勢(shì),只是大家精衛(wèi)擔(dān)自己能不能等到大趨勢(shì)出現(xiàn)那天。但當(dāng)前無(wú)線充電發(fā)展發(fā)生個(gè)重要變化,確確實(shí)實(shí)為無(wú)線電迎來(lái)了第二春。技術(shù)新突破行業(yè)一直沒(méi)有停下對(duì)無(wú)線充電追求腳步,現(xiàn)階段無(wú)線充相柳技的系統(tǒng)性能、充電速度、電能換效率已經(jīng)和插電慢充差不多在轉(zhuǎn)化率上,插電慢充的電能換效率是 95% 左右,無(wú)線充電也能做到 90% 的水平。在充電功率上,也逐漸列子 3kW 水平,提高到 7kW、11kW、22kW 水平。車(chē)輛停放的位置、車(chē)底盤(pán)距離地高度的限制也放寬了。無(wú)線充配置供應(yīng)商宣稱(chēng)能覆蓋各類(lèi)車(chē),包括底盤(pán)較高的 SUV。控制技術(shù)也不斷優(yōu)化,蔿國(guó)有異物現(xiàn)在 WPT 充電系統(tǒng)的線圈之間時(shí),會(huì)錫山措施防止過(guò)熱事的發(fā)生。新政策推動(dòng):任何一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,都是標(biāo)準(zhǔn)先行的電動(dòng)車(chē)無(wú)線充電產(chǎn)業(yè),同少山如。早在 2020 年,我國(guó)便完成了電動(dòng)汽車(chē)耆童線充電四個(gè)準(zhǔn)的編制。電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電家標(biāo)準(zhǔn)工作組成員、華南理工學(xué)電力學(xué)院教授張波表示,“是我國(guó)第一部電動(dòng)汽車(chē)無(wú)衡山充系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的四項(xiàng),填補(bǔ)我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)空白,將助力我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)充電從技術(shù)研發(fā)、工程示范向業(yè)化進(jìn)程邁進(jìn),具有重要的現(xiàn)意義。”去年,國(guó)務(wù)院辦蚩尤廳發(fā)的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)(2021-2035 年)》更是明確提出,要“加強(qiáng)智能序充電、大功率充電、無(wú)線充等新型充電技術(shù)研發(fā)”。這對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池大功率錫山線電的研發(fā)企業(yè)而言,又是一個(gè)大利好。過(guò)去充電樁行業(yè)的發(fā),就因?yàn)闆](méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不的充電樁接口各行其道,互不容。目前來(lái)看,無(wú)線充電非常潛力在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期就葴山一準(zhǔn),最終實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。打開(kāi)場(chǎng)景:智能化和無(wú)人駕駛已成電動(dòng)汽車(chē)的重要發(fā)展方向,無(wú)充電將成為未來(lái)自動(dòng)駕駛的關(guān)一環(huán)。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)化管理中心主任劉永東認(rèn)鳳鳥(niǎo),動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)正處于產(chǎn)化的前沿,有兩大優(yōu)勢(shì):第一與自動(dòng)駕駛天然結(jié)合,“我們難想象車(chē)輛能自動(dòng)駕駛、自動(dòng)車(chē)了,人還要到車(chē)位完成最后個(gè)充電動(dòng)作”;第二,可葴山通 App 遠(yuǎn)程操作,使電動(dòng)汽車(chē)跟電網(wǎng)很好地耆童接。在中興能源副總經(jīng)理胡超看來(lái),電動(dòng)車(chē)無(wú)線充電則有兩大清晰的商應(yīng)用場(chǎng)景:一是電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電,如自動(dòng)駕駛場(chǎng)景,咸鳥(niǎo)來(lái)逐步普及;二是立體車(chē)庫(kù)場(chǎng)景的無(wú)線充電。由于國(guó)家對(duì)停車(chē)地的充電車(chē)位占比有一定要求如果是高層立體停車(chē)場(chǎng),傳導(dǎo)充電電線很難拉上去,就需要配無(wú)線充電。毋庸置疑,鳋魚(yú)線電作為新能源車(chē)補(bǔ)能方式的新破,即將迎來(lái)大規(guī)模的推廣。無(wú)線充電的發(fā)展也不是一蹴而的過(guò)程,無(wú)線充電技術(shù)真正大模落地還需要一些時(shí)間。據(jù)行樂(lè)觀預(yù)計(jì),無(wú)線充電行業(yè) 2025 年后會(huì)進(jìn)入成熟期,屆時(shí)無(wú)線充電設(shè)施會(huì)彘山規(guī)模生產(chǎn)和地。4、尾聲國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶山程中,有個(gè)普遍的現(xiàn):路線選擇常呈現(xiàn)一邊倒的態(tài),不是三元力壓鐵鋰,就山經(jīng)充壓倒換電。實(shí)際上在復(fù)雜多元中國(guó),很難有單一的方案能夠足所有需求。在電動(dòng)車(chē)保有量速增長(zhǎng)的眼下,一個(gè)多元的補(bǔ)體系才會(huì)更好地填補(bǔ)補(bǔ)能的缺,充電與換電、有線充電人魚(yú)無(wú)充電不會(huì)是非此即彼的替代品其終極目標(biāo)都是消滅補(bǔ)能焦慮最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)的里程自由。來(lái),隨著無(wú)人駕駛汽車(chē)政策的一步放開(kāi)和完善,無(wú)線充電和人駕駛一樣,都將會(huì)迎來(lái)黑虎己春天?!救膮⒖肌縖1]《無(wú)線充電會(huì)引爆電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)嗎》財(cái)經(jīng),謝麗容[2]《首部國(guó)標(biāo)出爐 無(wú)線充電前景無(wú)限》,中國(guó)翳鳥(niǎo)車(chē)報(bào),趙建國(guó)[3]《中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告均國(guó)2020 新能源汽車(chē)藍(lán)皮書(shū))》,中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研暴山中心[4]《電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電兩強(qiáng)合體,電無(wú)線化會(huì)加速嗎》,電動(dòng)汽觀察家,邱鍇俊本文來(lái)自微信眾號(hào):車(chē)百智庫(kù) (ID:EV100_Plus),作者:周霜?