鉅大LARGE | 點擊量：572次 | 2019年06月15日
無線充電隱形革命進行時
如果電動汽車也能夠?qū)崿F(xiàn)無線充電，其所能提供的用戶體驗很可能再上一個臺階。理想能夠照進現(xiàn)實最好不過，但無線充電技術究竟發(fā)展得如何，是否具備了市場化的基礎？
無線充電
今年前4個月，我國新能源汽車銷量同比增長83％，依然保持高速發(fā)展勢頭。而隨著電動汽車不斷擴大市場滲透，下游產(chǎn)業(yè)鏈也在積極尋求以技術創(chuàng)新改變充電場景。無線充電便是方向之一：讓消費者實現(xiàn)無樁充電，甚至可以實現(xiàn)邊行車邊充電。
1890年，尼古拉·特斯拉曾進行無線充電的試驗。一百年后的今天，手機領域開始推廣這項技術。如果電動汽車也能夠?qū)崿F(xiàn)無線充電，其所能提供的用戶體驗很可能再上一個臺階。理想能夠照進現(xiàn)實最好不過，但無線充電技術究竟發(fā)展得如何，是否具備了市場化的基礎？
克“劣”方能轉(zhuǎn)“優(yōu)”
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在電動汽車領域，無線充電雖然現(xiàn)階段還比較“邊緣”，但這項技術因其前沿性，反而往往成為新聞熱點。今年1月，我國無線充電領域的初創(chuàng)企業(yè)有感科技發(fā)布了新一代解決方案，并宣布其在江蘇南通的智能制造基地正式投產(chǎn)。據(jù)有感科技創(chuàng)始人王哲介紹，該公司目前已拿到包括北汽集團、廣汽傳祺、上汽大通等30余家主流車企無線充電項目，供貨車型總數(shù)已超80款。
據(jù)悉，電動汽車無線充電，主要是運用電磁感應或磁場共振技術，在車輛底盤安裝“接收板”，地上安裝和電網(wǎng)連接的“發(fā)射板”，通過兩塊板接近，電磁場近場相互耦合或諧振，實現(xiàn)電能傳輸。目前，無線充電主要分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)無線充電，是指停車即充電；動態(tài)無線充電通過在道路下面鋪設的無線充電系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛邊行駛邊充電。王哲說，目前最接近量產(chǎn)的是靜態(tài)無線充電技術，充電效率最高能到95.4％（實驗室結果），最低不低于85％，基本上可以媲美線充；而動態(tài)無線充電預期3～5年后才會實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
王哲認為，電動汽車配備無線充電功能是未來的趨勢。對于用戶來說，采用無線充電只需把車輛直接停進車位充電即可。無線充電沒有外露的高壓電線纜，避免了安全隱患。相較有線充電，其在安全性和便捷性方面更勝一籌。中國電動汽車百人會在《公共領域充電基礎設施發(fā)展報告（2019）》也提到，無線充電是解決無人駕駛階段電動汽車充電的重要手段。
不過，在實際操作中，車輛停入車位后，要求車輛上的接收端線圈和地面發(fā)射端信圈圓心重合偏移不超過10cm（據(jù)介紹，有感科技將這一數(shù)字提升至20cm）。車主只有精準倒車進入指定位置之后才能無線充電。另外，如果在無線充電的能量通路中存在金屬異物，就會引起發(fā)熱，甚至有發(fā)生火災的風險。曲別針、大頭針類似小的金屬物體都會對充電產(chǎn)生影響。因此，在實現(xiàn)安全充電之前的金屬異物檢測成為一個核心難點，目前許多企業(yè)都在致力于解決這個問題。
成本則是另一方面的挑戰(zhàn)。據(jù)了解，北美無線充電的領頭羊Evatran為特斯拉、寶馬i3和日產(chǎn)聆風提供的后裝無線充電產(chǎn)品，充電功率為3.6kW和7.2kW，價格為6000美元和13000美元。王哲提到，在成本方面，如果能夠達到3萬套以上的出貨量，出貨價格就能控制在1萬元內(nèi)，并且成本降低更有利于這項技術的普及。據(jù)他介紹，目前如果是低功率版本的無線充電產(chǎn)品，大概增加幾千元成本；如果是高功率版本，則增加1.5萬～2萬元；主要的成本在發(fā)射端，接收端只占約30％。
對于消費者比較擔心的電磁泄漏問題，王哲也進行了釋疑：“設備的耦合系數(shù)比較高，意味著發(fā)射能量幾乎都被接收端接收，在空氣中輻射的能量很少。在無線充電過程中，人在車內(nèi)或在車輛周圍都幾乎不會有影響。我們做過整車EMC檢測（電磁兼容性檢測），散射到空間中的無線充電能量場還不如一部放在耳邊手機輻射量大?！?/p>
“沉寂”之后的“暗涌”不斷
事實上，2014年，中興新能源與北汽福田、廈門金龍、宇通、東風、蜀都等整車企業(yè)，以及全國20多座城市曾簽署相關合作協(xié)議，為公交車提供無線充電技術。不過，關于合作項目進展的消息并不多見于報端。記者日前致電一位曾在中興新能源供職的業(yè)內(nèi)人士，得到回復稱：現(xiàn)在中興新能源的無線充電項目一直在進行中，但具體的細節(jié)不便透露。
此前，中興新能源相關人士曾公開表示：“目前，我們的無線充電項目集中于乘用車領域，并且有不少車企主動尋求合作。每一款車的項目要做三年，最大的規(guī)劃會在2020年發(fā)布?！?/p>
Research and Markets的最新報告顯示，至2025年，電動汽車無線充電市場規(guī)模預計達4.07億美元，2020～2025年期間的年復合增長率將為117.56％。在全球市場，不少企業(yè)都布局無線充電技術，國內(nèi)有中興新能源、有感科技、中惠創(chuàng)智及其他技術公司及科研院所，國外有WiTricity、Evatran、Bombardier、Elix等。目前，除了電動汽車無線充電系統(tǒng)制造商正在加大投入力度，一些整車企業(yè)與零部件供應商也在進行獨立或合作開發(fā)。王哲的觀點是：“誰能夠率先量產(chǎn)，誰就將影響行業(yè)標準，并且促使更多的新能源車企嘗試這項新技術?！?/p>
種種跡象表明，車企有意加快無線充電技術的市場化步伐。據(jù)了解，2016年，Evatran公司曾為特斯拉開發(fā)Plugless Power系統(tǒng)，讓Model S的車主可以享受無線充電服務。2018年，上汽榮威推出了支持無線充電的車型Marvel X，寶馬發(fā)布旗下首款擁有無線充電功能的車型530e，在當年日內(nèi)瓦車展上亮相的保時捷MissionE Cross Turismo概念車也支持無線充電。2019年底要上市的保時捷Taycan，無線充電設備功率達到11kW；今年上海車展上亮相的廣汽Aion S，無線充電設備功率也是11kW。2019 CES上，本田展出了最新研發(fā)的Wireless Vehicle-to-Grid無線充電技術，以無線方式連接電動汽車和電網(wǎng)，使車輛停在墊片上就能夠充放電。
定標準才可產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
國際上，電動汽車無線充電標準分為兩大類：一是國際自動機工程師學會（SAE）在2018年發(fā)布的無線供電汽車充電技術指南——SAE TIR J2954，這是目前市場上比較公認的標準，使無線充電走上了標準化的軌道；二是歐洲的標準化組織——IEC和ISO，IEC負責地面車輛段的標準制定，包括地面設備和壁掛設備，ISO制定相關車載側(cè)無線充電標準。據(jù)了解，在國內(nèi)，車端制定標準的機構是中國汽車技術研究中心有限公司，地面端制定標準的結構是中國電力企業(yè)聯(lián)合會。
“無線充電做成車規(guī)級的產(chǎn)品之所以門檻比較高，是因為要符合很多測試標準，滿足幾百項的要求。目前，關于無線充電的國家標準還沒有出臺?！蓖跽鼙硎荆?020年，電動汽車無線充電產(chǎn)品很可能大批量出貨，預計今年中旬或中下旬，我國電動汽車無線充電標準就會從草案形成可對外發(fā)布的最終版本。標準出臺將促進行業(yè)的繁榮發(fā)展?！?/p>
2018年1月，國家標準委對365項擬立項國家標準項目公開征求意見，其中包括《電動汽車無線充電系統(tǒng)商用車應用特殊要求》、《電動汽車無線充電系統(tǒng)互操作性及測試》。文件指出，我國處于電動汽車無線充電技術研究、產(chǎn)品開發(fā)、應用推廣3個方面的國際領先地位，但標準化落后，有必要盡快實現(xiàn)“有標準可依”。我國已進行電動汽車傳導式充電和換電的標準化工作，無線充電作為向電動汽車提供能量的第三種方式，其標準化工作在我國還沒有開展，這與我國的技術和產(chǎn)業(yè)領先地位不匹配。電動汽車無線充電應用具有特殊優(yōu)勢，標準化是其推廣發(fā)展的前提條件。無線充電系統(tǒng)可用于電動汽車在車庫、停車場、充電站等場所的無人值守自動充電，大幅提升土地使用效率，構建電動汽車充電公共服務設施建設和運營的新模式，加速實施我國新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略。而對于已投身于汽車無線充電系統(tǒng)開發(fā)和應用的電力企業(yè)、車企、設備商、運營企業(yè)、用戶來說，無標準可依的狀態(tài)阻礙了無線充電技術在電動汽車領域的應用推廣。
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