新能源汽車“充電難”？無線充電技術(shù)正在準(zhǔn)備

撰文/N.E.S 吳征

新能源汽車“充電難”？無線充電技術(shù)正在準(zhǔn)備

撰文/N.E.S 吳征

“無線傳輸電力，這種在科幻小說里出現(xiàn)的場(chǎng)景，已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)?！闭缰信d新能源汽車有限公司副總經(jīng)理田鋒所說，無線充電技術(shù)早已在手機(jī)等電子設(shè)備上得以使用，目前，也正在進(jìn)軍新能源汽車的充電領(lǐng)域。

“充電難”是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的最大瓶頸，為了解決這個(gè)問題，早在消費(fèi)市場(chǎng)中展現(xiàn)巨大潛力的新技術(shù)——無線充電，正逐漸被汽車行業(yè)所重視。近期，英國(guó)交通部在對(duì)新能源汽車的潛在消費(fèi)者進(jìn)行的一份問卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，很多受訪者稱只要續(xù)航問題可以得到解決，他們會(huì)考慮購(gòu)買新能源汽車。即便充電樁再多，這些消費(fèi)者也認(rèn)為，充電時(shí)間過長(zhǎng)也是其購(gòu)買新能源汽車的最大心理障礙。他們認(rèn)為無線充電使用方便，不會(huì)產(chǎn)生由充電帶來的煩惱，并且愿意為其支付必要的成本。

多家企業(yè)均已開展

基于占地面積大、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高等原因，傳統(tǒng)充電樁的建設(shè)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上電動(dòng)汽車的普及速度。而無線充電則顯得更具有優(yōu)勢(shì)，在大幅度減少使用空間的同時(shí)，安全、便捷等特點(diǎn)，似乎為電動(dòng)汽車的充電開辟了另一條通道。如今，開展無線充電技術(shù)研究的企業(yè)也是越來越多。

早在2005年底，比亞迪就申請(qǐng)了非接觸感應(yīng)式充電器（無線充電）專利，并在2014年7月向美國(guó)猶他大學(xué)銷售了一輛帶有WAVE無線充電墊的純電動(dòng)巴士；2012年，沃爾沃啟動(dòng)了名為“充電道路系統(tǒng)”的項(xiàng)目，并聯(lián)合瑞典電力公司 Alstom以及瑞典能源局，合作測(cè)試“在公路上給電動(dòng)汽車充電”，瑞典也成為了歐洲首個(gè)大規(guī)模試驗(yàn)電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的國(guó)家；去年7月，寶馬曾與戴姆勒達(dá)成合作，共同開發(fā)無線充電技術(shù)；長(zhǎng)城汽車也在今年年初開展了無線充電技術(shù)的研究，并將使用手機(jī)APP進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視。此外，還有奧迪、豐田、現(xiàn)代起亞、特斯拉等汽車企業(yè)，甚至高通、中興、西門子等通信公司也將“觸角”伸向了電動(dòng)汽車無線充電的新領(lǐng)域。

充電方式的“不同”

盡管眾多國(guó)內(nèi)外企業(yè)均有參與，但他們所展現(xiàn)的“充電藍(lán)圖”卻不盡相同，有需要電動(dòng)汽車停駛的靜態(tài)無線充電，以及“邊走邊沖”的軌道式無線充電，甚至鋪設(shè)于整條公路的無線充電道路。

比如，中興研發(fā)的無線充電技術(shù)是通過電磁感應(yīng)進(jìn)行電力傳輸，和傳統(tǒng)充電樁、充電站不同，其供電線圈（充電板）被埋在停車位或者公路的下面，整個(gè)充電系統(tǒng)只有充電板和車輛底部的接收板，當(dāng)帶有受電線圈（接收板）的電動(dòng)汽車開到充電板上方時(shí)，無線充電即可開始。高通在第二屆電動(dòng)方程式世錦賽中展示的新一代Halo汽車無線充電技術(shù)與之類似，采用的是靜態(tài)無線充電形式，利用磁共振效應(yīng)對(duì)純電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車進(jìn)行非接觸式充電（無線充電），在充電時(shí)，車主需將汽車停放在充電板上。

不過，在11月初舉辦的第17屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)中，上海交通大學(xué)卻展示了其“電動(dòng)汽車邊走邊充蓄電技術(shù)”。當(dāng)帶有受電線圈的汽車沿著“軌道”行駛時(shí)，鋪設(shè)在道路中的供電線圈會(huì)通過電磁感應(yīng)把電能傳輸給受電線圈，以實(shí)現(xiàn)“邊走邊充”。

靜態(tài)無線充電：停車才能充電

靜態(tài)無線充電和傳統(tǒng)充電樁充電類似，需要將充電板固定在地上，才能進(jìn)行停車充電。不過，相比于傳統(tǒng)充電樁，充電板基本上可以節(jié)省2-3m2地面面積。而且，無線充電板的電力引入是靠埋在地里的電纜來完成，在減少布線空間的同時(shí)，還避免了因電線裸露在外而造成的安全隱患。

不過，靜態(tài)的無線充電卻始終脫離不了停車充電的壁壘。據(jù)長(zhǎng)城汽車的相關(guān)人員講，“這種靜態(tài)的無線充電技術(shù)并沒有完全得到消費(fèi)者的認(rèn)可，因?yàn)槌潆娦问揭琅f是在固定位置充電。”

軌道式無線充電：可實(shí)現(xiàn)邊走邊充

正如上海交通大學(xué)的技術(shù)人員所講，無線充電“軌道”更加適用于收費(fèi)站、紅綠燈路口等低速區(qū)域。尤其是在國(guó)內(nèi)一些交通擁堵的城市，當(dāng)電動(dòng)汽車行駛至此類區(qū)域時(shí)，速度放緩或者停止，無線充電“軌道”便可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電，以增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。而且，無線充電“軌道”還可以取代國(guó)內(nèi)之前的“有軌”電車，應(yīng)用于純電動(dòng)公交汽車中，在公交專用道路或者沿途的站牌附近設(shè)置“軌道”，公交汽車便可以在上/下客時(shí)進(jìn)行充電，以減少到公交場(chǎng)站進(jìn)行充換電的次數(shù)。

不過，“軌道”的劃定，也使電動(dòng)汽車失去了充電的靈活性。為了充電，不得不行駛至“軌道”處進(jìn)行充電，還是沒有讓消費(fèi)者享受到自由。很顯然，軌道式無線充電更加適合充當(dāng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的“添加劑”。

無線充電道路：成本成屏障

近期，英國(guó)公路局啟動(dòng)了有關(guān)充電車道測(cè)試項(xiàng)目，參與測(cè)試的汽車會(huì)被安裝無線系統(tǒng)，而這個(gè)無線系統(tǒng)會(huì)捕捉到由埋在路面下面的電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，將其轉(zhuǎn)化成電能。當(dāng)?shù)卣€將在未來5年內(nèi)撥款5億英鎊，以推廣無線充電道路的建設(shè)，讓車主一邊駕駛電動(dòng)汽車，一邊給自己的座駕進(jìn)行充電。

不得不說，無線充電道路彌補(bǔ)了靜態(tài)無線充電停車充電的弊端。當(dāng)車主在行駛時(shí)，享受道路供給的電量，而在停車時(shí)，又可以使用固定的充電板進(jìn)行補(bǔ)電，二者相輔相成，可謂實(shí)現(xiàn)了“自由充電”。

雖然無線充電道路看起來是一張完美的藍(lán)圖，但在成本上，卻顯得有些難以實(shí)現(xiàn)。據(jù)國(guó)外專家計(jì)算，無線充電道路的建設(shè)報(bào)價(jià)，大約每英里（1.6公里）100萬英鎊，和輕軌價(jià)格相當(dāng)，但運(yùn)營(yíng)成本卻遠(yuǎn)高于輕軌，如果大范圍鋪設(shè)，其實(shí)用性還不如充電樁或高架電纜?？ǖ戏虼髮W(xué)商學(xué)院教授保羅·尼烏文赫伊斯也不贊成政府花費(fèi)這么多資金用來建設(shè)無線充電道路?！半S著未來電池技術(shù)的發(fā)展，這種道路也許就不需要了。”他說。此外，無線充電道路的普及還要面對(duì)很多問題，公路的建設(shè)、設(shè)計(jì)，電動(dòng)汽車的技術(shù)支持等，就像無人駕駛一樣，這是一個(gè)浩大的工程，短期內(nèi)還難以實(shí)現(xiàn)。

事實(shí)上，任何新技術(shù)的發(fā)展，都離不開技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。就如上文所介紹的，“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”的充電方式，已然成為了企業(yè)研發(fā)各自無線充電技術(shù)的分叉點(diǎn)，技術(shù)方向不同，標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)不同。不過，在國(guó)內(nèi)，無線充電技術(shù)還正處于測(cè)試階段，并沒有真正走進(jìn)新能源汽車的市場(chǎng)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有待完善。國(guó)家能源局副局長(zhǎng)鄭柵潔曾經(jīng)表示，國(guó)家無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)研究也在加強(qiáng)。相信在無線充電技術(shù)普及于市場(chǎng)時(shí)，中國(guó)特有的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)隨之出現(xiàn)?！拔磥恚嚐o線充電就像手機(jī)上網(wǎng)一樣方便，電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程將不是問題。只要路邊停車位設(shè)置有無線充電裝置，汽車就可隨時(shí)充電。”田鋒說。