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无线充电革命正在萌芽 充电桩能否保其身-智电速能

国际新能源网  来源:易车网  日期:2018-04-21
  汽车的发展经历了上百年的演变,从蒸汽时代到汽柴油时代,再到如今满地跑的电动汽车,四个轮子的外形没有太大的变化,核心部分却发生了翻天覆地的变化。如今。电动汽车的发展刚刚开始进入高速通道,当你还在为寻找一根充电桩而苦恼万分时,一场全新的无线充电革命正在悄悄萌芽!
 
  瑞典开通世界第一条充电道路
 
  世界上第一条“电气化道路”eRoadArlanda在瑞典斯德哥尔摩开通,该道路能够给行驶中的电动轿车和卡车进行充电。道路连接斯德哥尔摩阿兰达机场货运站和鲁瑟什贝格物流区,长度2千米,由许多节50米的独立路段构成,只给在该节路段上行驶的车辆充电。通过车辆底部连接的移动臂,将电能从道路的两条轨道传向车辆电池。该项目经理及瑞典国家道路与运输研究部副主任表示,计划将在更多的道路上实施这种可以边跑边充的电气化道路。
 
  电动汽车发展带来庞大的充电后市场
 
  目前,全球各国都在大力推动电动汽车的发展,庞大的电动汽车数量,为与之配套的充电设施等后市场带来了广阔的发展空间。以中国为例,相关数据显示,截至2018年2月,联盟内成员单位总计上报公共类充电桩244023个,其中交流充电桩102048个、直流充电桩75922个、交直流一体充电桩66053个。
 
  从数据看来,充电桩的数量正与电动汽车一样迅速增加,庞大的电动汽车市场带来广阔的充电需求。而电动汽车市场前景虽然广阔,但目前却依然面临着车多桩少,充电效率不高,充电设备不统一、充电地点受线路控制等问题。基于此,无线充电技术应运而生!

  全球无线充电革命正在悄悄萌芽
 
  曾经的苹果手机振臂一呼,不被充电线左右是苹果手机的未来,带火了无线充电!根据研究,全球无线充电(wireless charging)市场在2017年达到大约71.6亿美元,这一数字在2011年为4.5686亿美元。过去几年中,市场的年复合增长率约为57.46%。而目前的无线充电市场,主要由日本主导,北美市场预计未来几年的时间成长速度会更快。无线充电在手机、平板电脑等电子产品上的应用已经占据了很大的市场份额,但在汽车上的应用刚处于起步阶段。
 
  其实说起汽车无线充电,瑞典并不是首例。无线充电技术的概念自19世纪被提出,陆续有研究机构进行技术研发;2007年以后,无线充电技术进入了快速发展阶段;2010年左右,汽车行业开始陆续进行相关技术的应用。近几年,无线充电已经成为热点,众多零部件供应商、车企和科技公司对新能源汽车无线充电的研发测试从未停止过。
 
  日本曾在一次贸易展上展示过无线充电的技术。与瑞典不同的是,这项无线充电技术在实际使用中,发电机功率必须达到展示模型的100倍才能给行驶中的电动汽车充电,电力通过混泥土地面传输到汽车的使用过程中,电力损耗了10%-20%,能量损耗问题仍有待进一步研究。
 
  2016年,Evatran公司开发出了Plugless Power系统,可为特斯拉Model S提供无线充电。但只是通过适配器接受充电板的电力,实现无线充电。2017年5月,高通宣布完成电动汽车行驶中进行无线充电的试验,即在路上增加感应式充电设备,这样汽车就可以边开车边充电。与大多数感应充电不同,高通 Halo 技术隔空提供高能量传输,适用于多种车型。采用多线圈设计,即使充电板未对准车辆也仍然可以进行高效的能量传输。
 
  2017年年底,大陆汽车宣布推出搭载了传感器的无线感应充电板。这款无线充电网络系统主要依靠放置在地下的充电板发射电磁,车子上的感应线圈接受电磁并利用电磁转换原理为车载电池充电。该系统通过与微型导航装置相结合,可以让车辆准确地停到充电板上方,与传统的停车辅助系统相比,其精确率高出10倍。
 
  2018年4月10日,韩国现代起亚美国技术中心正在对汽车的无线充电进行测试。据透露,这款无线充电技术可以为汽车提供超过10千瓦的电量,充电效率达85%,同手机的无线充电相似,车企会在地面上安装一个发射线圈(transmitter coil),车内则会安装相应的接收线圈(receiver coil),当两个线圈连成一条直线时,在发射和接收线圈之间就会形成电磁场,并且实现电能的传输。
 
  其实,国内涉及无线充电领域的同样大有人在,比亚迪早在2005年 12月就申请了非接触感应式充电器专利。2014年比亚迪出售的一辆40英尺的纯电动巴士就装配着最新的WAVE无线充电垫。前两年,中兴通信宣布进军无线充电领域,此前宣布投资35亿元用于开发面向纯电动汽车的无线充电技术。
 
  电动车无线充电技术的未来到底怎样?这项创新或许最终将使新能源汽车彻底摆脱沉重电池模块的束缚,免去不安全的导线,甚至于在铺满充电电缆的道路上无休止地奔跑下去。不过,这种技术要成为现实,还要迈过很多门槛,正如电动车技术的发展。与手机无线充电一样,目前大部分车企在研发的电动汽车无线充电技术大多利用的是磁共振、电磁转换原理为车载电池充电,但电动汽车在无线充电的过程中同样存在能量流失等问题,因此,尽可能地提高充电效率仍是现在汽车厂商和科技公司面临的问题。
 
  无线充电还面临着哪些挑战?
 
  无线充电技术的出现,让还未发展成熟的充电桩市场面临威胁,从安全角度上来说,无线充电不需要拔插过程,不受雨雪等天气和极端环境的影响,面对复杂的工况也能正常使用;另外,与有线充电相比,无线充电没有机械磨损;最后,实现自动充电,可以解决无人驾驶最后一公里便捷性的问题。
 
  电动汽车无线充电技术的出现,无疑让人们对充电又多了一层认识。那么,电动汽车无线充电技术已经离我们不远了吗?目前的电动汽车距离真正的无线充电时代还面临着哪些问题呢?
 
  在无线充电产业化发展逐步加速的过程中, 缺乏统一标准仍然是无线充电首先要面临的问题,诸多的企业和公司挤进一个相对新的领域里,各显其能是必然的,这样的问题在电动车发展的初期也出现过,要使无线充电技术实用化,国际标准化非常重要。在公共基础设施设置充电设备的情况居多的情况下,必须采用标准技术才能满足一个充电设备为多家厂商车辆充电的需求。
 
  传输效率是所有无线充电技术都面临着的难题,奥迪虽然提出了升降式的无线充电方案,但仅限于静止状态下的无线充电,而车辆处于动态以及半动态的状况下,这种方案就显得不太实用了。
 
  而对于电动车这样充电功率更大的“电器”来说,电能首先转换为无线电波,再由无线电波转换成电能,多次能量转换必将产生能量流失的问题而这对于原本就提倡绿色、环保的电动车来说,似乎违背了其主旨。
 
  此外,安全也是无线充电面临的技术瓶颈。雪佛兰科鲁兹2012年电磁辐射超标的新闻曾把市场闹得天翻地覆,比车内电器功率更大,辐射程度更强的充电线圈,则很可能对周围的生物和电子设备产生影响,甚至会危害人体健康,这在大家谈辐射色变的今天依旧是敏感话题,如何处理安全担忧也是电动车无线充电实现工程化所要面临的一大难题。
 
  在电动汽车无线充电技术标准未统一、工程实践少、应用成本高及安全健康等因素的影响下,电动汽车无线充电技术的普及还需要一些时间。但是,毋庸置疑,科技的力量让人敬畏!在电动汽车市场发展迅速的今天,解决无线充电技术面临的难题是早晚的事。一场革命性的充电方式正在悄悄萌芽!
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