為啥非要充電樁？

無(wú)線充電技術(shù)能否顛覆傳統(tǒng)汽車充電技術(shù)？電動(dòng)汽車能否徹底擺脫沉重電池充電模塊的束縛？電動(dòng)車發(fā)展一直受制于充電難問題，而這一難題有望得以解決。

最近在互聯(lián)網(wǎng)上傳播著一段視頻，在諾基亞紐約新品發(fā)布會(huì)上，用戶回家后隨手把手機(jī)放在充電墊上，充電邊聽音樂的場(chǎng)景，完全打破了傳統(tǒng)的充電概念。這款產(chǎn)品是諾基亞最新發(fā)布的Lumia920，它內(nèi)置了無(wú)線充電接收器，不久的將來，在美國(guó)本土的香啡繽店面和倫敦希思羅機(jī)場(chǎng)都將有無(wú)線充電器可用。這是一件多么美妙的事情，讓你徹底擺脫了各種型號(hào)的電源、充電器以及亂成一團(tuán)的電線。

既然電子產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，那么汽車呢？

沃爾沃：道路充電“法寶”

一個(gè)由沃爾沃集團(tuán)、法國(guó)阿爾斯通公司和瑞典能源局所聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目則正在測(cè)試有關(guān)在快速道路上為電動(dòng)汽車充電的系統(tǒng)。據(jù)悉，這一項(xiàng)目的主要內(nèi)容是在道路中鋪設(shè)兩條電纜，并允許電動(dòng)汽車在通過時(shí)進(jìn)行持續(xù)充電。沃爾沃集團(tuán)還將根據(jù)瑞典交通管理局的法律，就該目標(biāo)提出詳細(xì)提案，包括建立一個(gè)設(shè)有無(wú)線充電體系的路段，開發(fā)新型汽車，使其通過該路段時(shí)能自動(dòng)充電。

據(jù)記者了解，瑞典哥德堡市中心將在2015年之前建立一條300至500米的測(cè)試充電線路。電網(wǎng)道路系統(tǒng)能將電網(wǎng)中的能源補(bǔ)給電動(dòng)汽車，使其在通過時(shí)進(jìn)行無(wú)線持續(xù)充電，無(wú)需停下等待。該技術(shù)又名感應(yīng)充電，即能源通過道路中的設(shè)備無(wú)線傳導(dǎo)至汽車底部。

《汽車觀察》記者通過沃爾沃中國(guó)，聯(lián)系到沃爾沃集團(tuán)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展與公共事務(wù)執(zhí)行副總裁尼可拉斯·古斯塔夫松（Niklas Gustavsson）他給予的回答是：這項(xiàng)技術(shù)有助于降低汽車對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，也同我們成為世界可持續(xù)交通領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者的目標(biāo)并行不悖。達(dá)成這一目標(biāo)需要社會(huì)和企業(yè)間的緊密合作，沃爾沃也期待同哥德堡市共同開拓新領(lǐng)域。

尼可拉斯·古斯塔夫松還表示，沃爾沃集團(tuán)正全面而深入地研發(fā)未來技術(shù)。在開發(fā)可持續(xù)的交通解決方案，以最大限度降低環(huán)境影響的過程中，充電道路是所要解決的一個(gè)重要問題，其實(shí)無(wú)線充電已經(jīng)在無(wú)形中慢慢的融入到了我們的生活當(dāng)中，尤其在這個(gè)強(qiáng)調(diào)“低碳環(huán)?！钡纳鐣?huì)，這種方便快捷的生活方式我相信會(huì)得到更多人的青睞。只要較早的把握這種趨勢(shì)，我們才會(huì)更有主動(dòng)權(quán)把握時(shí)代的潮流，做科技時(shí)代的主人。

事實(shí)上，沃爾沃集團(tuán)早在去年就在自己位于瑞典H?llered的測(cè)試中心建設(shè)了一條長(zhǎng)約0.25英里的測(cè)試道路，該測(cè)試道路內(nèi)部鋪設(shè)了電纜。之后，一臺(tái)擁有集電器（current collector）的測(cè)試用卡車在經(jīng)過這段道路時(shí)會(huì)同電纜自動(dòng)展開連接，750V的直流電將對(duì)車輛進(jìn)行充電，并將經(jīng)過一個(gè)車載水冷裝置。沃爾沃在一份有關(guān)這一測(cè)試的聲明中表示，為了確保安全，測(cè)試道路中的電纜只有在卡車正好在其上方通過的時(shí)候才會(huì)被激活。此前，該公司僅僅用沃爾沃FH12型柴油卡車進(jìn)行過上述測(cè)試，但沃爾沃計(jì)劃在未來使用電動(dòng)汽車展開類似測(cè)試。

在《汽車觀察》記者看來，一個(gè)類似的“電網(wǎng)道路系統(tǒng)”意味著未來的電動(dòng)汽車將可以完全擺脫車載沉重電池模塊的束縛，而困擾電動(dòng)汽車許久的電池續(xù)航里程問題也將得到徹底解決。對(duì)此，沃爾沃集團(tuán)表示，“電網(wǎng)道路系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)方案將比所謂的“鋪設(shè)空中電纜”的方法更為經(jīng)濟(jì)。然而，盡管這一方案在最終實(shí)現(xiàn)后將使多方獲益，但沃爾沃專家表示這一項(xiàng)目目前仍有許多問題亟待解決。比如有關(guān)汽車集電器、電動(dòng)汽車、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題，道路建設(shè)、維護(hù)以及車主如何進(jìn)行付費(fèi)的問題等。

寶馬：充電技術(shù)的效率為90%

寶馬公司計(jì)劃為旗下的電動(dòng)車型和插電混合動(dòng)力車型配備無(wú)線充電技術(shù)，這包括了寶馬i8、i3車型和寶馬X5插電混合動(dòng)力車型。寶馬的無(wú)線充電技術(shù)與戴姆了公司聯(lián)合開發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)使用了一個(gè)安放在汽車底板上的充電線圈和一個(gè)固定在地面充電區(qū)域的充電線圈，當(dāng)汽車停放在充電區(qū)域，兩個(gè)充電線圈上下感應(yīng)，完成充電過程。

寶馬公司表示此項(xiàng)充電技術(shù)的效率為90%，可在三個(gè)小時(shí)內(nèi)為車輛充滿電量。而現(xiàn)在，采用外接電源有線充電的方式需在八至九個(gè)小時(shí)才能為車輛充滿電量。此外，無(wú)線充電技術(shù)可以在任何環(huán)境下使用，易用性較高。此外，寶馬公司還計(jì)劃將無(wú)線充電狀態(tài)顯示在智能手機(jī)上，方便消費(fèi)者查看充電狀態(tài)。

本田：非接觸充電系統(tǒng)

據(jù)《汽車觀察》記者了解，本田純電動(dòng)汽車上采用的一種便捷車用非接觸充電系統(tǒng)，或許可以在未來使人們免受“有電無(wú)線”帶來的困擾。

這種系統(tǒng)是日本著名軍工廠商IHI株式會(huì)社利用美國(guó)WiTricity公司的專利技術(shù)開發(fā)而成的，可通過車庫(kù)地面配置的供電線圈及車輛底部的受電線圈對(duì)電量不足的純電動(dòng)車進(jìn)行充電。供、受電線圈間存在10cm間距，可通過線圈間產(chǎn)生的磁共振取代傳統(tǒng)輸電線，使車輛充電更加便捷。

對(duì)于這種磁共振非接觸充電系統(tǒng)而言，其采用特定的共振頻率，即使供、受電線圈位置錯(cuò)開或相隔一段距離，也能有效地為車輛輸送電力，經(jīng)過測(cè)算，在車輛橫向偏差在10cm以內(nèi)，縱向偏差在5cm以內(nèi)，角度偏差小于2°時(shí)，系統(tǒng)仍能以80%-90%的較高效率為車輛源源不斷輸送電力。當(dāng)然對(duì)于日常泊車來說，這個(gè)精度還是比較高的，不知是否會(huì)在未來能將高效率充電范圍覆蓋到整個(gè)車位，那樣使用起來會(huì)更加便利。

豐田：充電僅需90分鐘

據(jù)《汽車觀察》記者了解，最近豐田對(duì)外宣布，他們將在日本開始測(cè)試其汽車無(wú)線充電技術(shù)，該技術(shù)在未來可為純電動(dòng)車和插電式混動(dòng)車進(jìn)行充電，僅需90分鐘就可將電池充滿。這套技術(shù)的原理就是使用充電線圈制造的電磁場(chǎng)進(jìn)行無(wú)線充電。豐田將充電線圈布置在地面停車位上，當(dāng)汽車停放在車位上時(shí)，位于汽車底盤部位的充電接收器接收來自充電線圈發(fā)送的電力，從而開始進(jìn)行充電。

此外豐田還優(yōu)化了自動(dòng)泊車系統(tǒng)，當(dāng)車輛停穩(wěn)后充電接收器未對(duì)充電線圈時(shí)，自動(dòng)泊車系統(tǒng)會(huì)開啟并調(diào)整車輛停放位置，將車輛上的充電接收器對(duì)準(zhǔn)充電線圈，避免充電線圈發(fā)送的電力被浪費(fèi)。

豐田正在日本本土測(cè)試該項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，包括如何減少對(duì)附近其他設(shè)備的電磁干擾等。

高通：跨界無(wú)線充電

大家都知道，其實(shí)從人類能夠自如使用電能開始，“無(wú)線充電”一直都藏在發(fā)明家的腦袋瓜里。和愛迪生齊名的特斯拉曾接受資助，在紐約長(zhǎng)島建了一座約57米高的無(wú)線充電塔。盡管項(xiàng)目最終以失敗告終，但一個(gè)世紀(jì)之后，無(wú)線充電技術(shù)逐漸擴(kuò)散到了消費(fèi)電子（電動(dòng)牙刷、遙控器、智能手機(jī)等）以及汽車領(lǐng)域。不管是初創(chuàng)公司W(wǎng)iTricity、ProxybyPower還是像豐田、日產(chǎn)、沃爾沃、英特爾和三星等行業(yè)巨頭，無(wú)線充電領(lǐng)域已經(jīng)成為未來十年各廠家各顯神通的競(jìng)技場(chǎng)。

近日，在國(guó)際汽聯(lián)電動(dòng)方程式賽車（FormulaE）中，所有為賽事服務(wù)的安全車都已經(jīng)擺脫了電纜的束縛，這意味著針對(duì)電動(dòng)車的無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)落地，再不是“不食人間煙火”的概念噱頭。而從大賽組委會(huì)處得到的消息，從2015年開始，參賽的電動(dòng)方程式賽車也將通過無(wú)線方式充電。

顛覆傳統(tǒng)充電模式

關(guān)于無(wú)線充電技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的可能性問題，《汽車觀察》記者電話采訪了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院汽車電子與智能控制實(shí)驗(yàn)室王國(guó)業(yè)教授，他對(duì)記者表示，無(wú)線充電技術(shù)將會(huì)顛覆傳統(tǒng)電動(dòng)車的充電方式，讓無(wú)線充電真正走進(jìn)生活。

王國(guó)業(yè)還對(duì)記者表示，無(wú)線充電也有非常多的優(yōu)點(diǎn)：第一，無(wú)通電接點(diǎn)設(shè)計(jì)，可以避免觸電的危險(xiǎn)。電力傳送元件無(wú)外露，因此不會(huì)被空氣中的水份、氧氣等侵蝕；無(wú)接點(diǎn)的存在，也因此不會(huì)有在連接與分離時(shí)的機(jī)械磨損及跳火等做成的損耗。第二，在使醫(yī)療植入裝置較為安全：在植入嵌入式醫(yī)療裝置上，可以在不損害身體組織的情況下對(duì)植入在人體內(nèi)的醫(yī)療裝置進(jìn)行充電而不需要有電線穿過皮膚及其他自體組織，免去感染的風(fēng)險(xiǎn)。

第三，方便：充電時(shí)無(wú)需以電線連接，只要放到充電器附近即可。技術(shù)上，一個(gè)充電器可以對(duì)多個(gè)用電裝置進(jìn)行進(jìn)電，在有多個(gè)用電裝置的情況下可以省去多個(gè)充電器、不用占用多個(gè)電源插座、沒有多條電線互相纏繞的麻煩。對(duì)于汽車領(lǐng)域而言無(wú)線充電技術(shù)就更加方便了，不需要建立固體的充電樁，甚至行駛中都可以充電，簡(jiǎn)直是一項(xiàng)革命性的技術(shù)。

電源芯片技術(shù)壁壘難以突破

無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展到今天，雖然技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，但是有些技術(shù)壁壘還是難以突破。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院汽車電子與智能控制實(shí)驗(yàn)室王國(guó)業(yè)對(duì)《汽車觀察》記者表示，無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游分別包括電源芯片、傳輸線圈、電感材料（行情 專區(qū)）、模組制造。其中，電源芯片、電感材料以及傳輸線圈是整個(gè)無(wú)線充電產(chǎn)品最為關(guān)鍵的三大零部件，不管是技術(shù)含量還是產(chǎn)品附加值都相對(duì)較高。而相比之下，模組制造環(huán)節(jié)的技術(shù)含量相對(duì)較低，與其他電子零部件的制造工藝相差不大，一旦行業(yè)啟動(dòng)，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)能夠迅速切入。

電源芯片，技術(shù)壁壘高，國(guó)內(nèi)企業(yè)滲透難度大。在無(wú)線充電模組中目前通常有充電管理和身份識(shí)別兩塊芯片。其中，充電管理芯片主要控制電路將輸入電源轉(zhuǎn)化為某一頻段的無(wú)線電信號(hào)，將電能傳送給發(fā)生方。而身份識(shí)別芯片的主要作用是對(duì)接收終端的身份和狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，從而安全高效地完成充電過程。電源芯片在大小、控制精度和穩(wěn)定性上都具有很高要求。目前只有包括高通、TI、英特爾、IDT等在內(nèi)的傳統(tǒng)IC巨頭推出了商業(yè)化的芯片方案，國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)實(shí)力上目前還難以開發(fā)出能夠與之競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品。此外，無(wú)線充電相關(guān)的核心專利及標(biāo)準(zhǔn)也主要控制在國(guó)外一些企業(yè)上，這也增加了國(guó)內(nèi)廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的難度。王國(guó)業(yè)如是說。

在王國(guó)業(yè)教授看來，線圈設(shè)計(jì)與制造，是國(guó)內(nèi)企業(yè)有望切入的高附加值環(huán)節(jié)。無(wú)線充電產(chǎn)品的充電效率很大程度上與線圈的設(shè)計(jì)與制造密切相關(guān)。通常情況下，線圈的設(shè)計(jì)需要上下游的密切配合，并且具有很高的客戶定制化特征，因此毛利率通常較高。而其主要的進(jìn)入壁壘在于廠商的精密加工水平以及與上下游的銜接能力。