手机无线充电已基本成熟 汽车无线充电时代还会远吗?

智能汽车 【转载】 作者:陈懋龙 2021-11-29 00:20
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  【智车派】近年来,新能源汽车“大行其道”,很多造车新势力犹如雨后春笋般冒出,并推出了一系列优秀的车型。新能源汽车的充电和续航是很多用户的痛点,先说续航方面,汽车厂商为了解决这一问题,着力改造汽车电池,目前续航最高的新能源汽车可达1000+km。相较续航,充电方面的解决方法则更为多样化,很多厂商在全国范围内铺设大量的充电设施,基本覆盖到众多热门城市,就算是偏远地区也有所兼顾,除了传统充电桩外,未来还将出现一种更为科幻的充电方式。

汽车无线充电假想图

  手机是很多人日常生活中不可或缺的必需品,无论是社交、娱乐还是工作都需要用到手机,目前手机的充电次数普遍维持在一天一充,重度用户甚至需要一天2-3充,而手机的充电方式除了传统的线充外,还有更为便捷的无线充电,从此告别了线圈的缠绕。手机的无线充电已经成熟,目前很多中高端手机都支持无线充电,未来还将演化为隔空充电。

  不仅是手机,上文提到的电动汽车另一种充电方式便是无线充电。电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输给运行在地面上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构,进而给车载储能设备供电,可使电动汽车搭载少量电池组,延长其续航里程,同时电能补给变更加安全、便捷。

无线充电技术的优势

  我们先来了解一下无线充电技术,无线充电主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输,无线电力传输主要分为短程、中程和远程传输。短程传输:适用于小型便携式电子设备,通过电磁感应电力传输技术,以磁场为媒介,利用可分离变压器耦合,通过初级和次级线圈感应产生电流,不受非金属材料的影响,传输距离上限为10cm左右。中程传输:适用于手机、MP3等设备,通过电磁耦合共振电力传输技术/射频电力传输技术实现,其中电磁耦合共振电力传输技术的传输功率可达几千瓦,传输距离为3-4m,而射频电力传输技术的功率仅几毫瓦至百毫瓦,但传输距离可达10m;远程传输适用于人造卫星、航天器等太空科技领域,这里就不过多赘述。

汽车无线充电技术(图源中国储能网)

  很多人不太了解汽车无线充电的优势,智车派简单罗列。相比有线充电桩的直接接触,无线充电仅需将车辆停留在充电区域即可,简单快捷;有线充电桩长年累月裸露在外,容易造成触电危险,而无线充电设施埋藏地底,杜绝了火花、漏电等隐患,还可适应多种恶劣环境和天气;可更好发挥削峰填谷的作用,减少对电网的冲击影响,负荷曲线更为平缓;可适当减少汽车的电池容量,降低购车成本,以欧洲为例,其利用公交车进站、停站时间进行无线充电的实验,将公交车的电池容量降低2/3。

无线充电技术探讨

  目前,电动汽车无线充电技术正处于研发和探索阶段,国内外研究团队己经对电动汽车动态无线供电相关的技术难点以及关键问题展开了一系列研究,新西兰奥克兰大学与德国康稳公司早在多年前便研制出世界上第一台无线充电大巴,功率为30kW,并在2013年投入运行,线路总长为24km。在国内,天津工业大学在2011年举办了“无线电能传输关键技术问题与应用前景”学术沙龙,深入探讨无线充电的可行性与前景,这无疑是一次极具前瞻性的探讨。

无线充电公交车

  不过,虽然各国研究机构加大力度推进汽车无线充电,但仍有很多关键问题未能达到解决,如电磁兼容设计。电动汽车无线充电技术主要通过铁磁性材料产生一个与漏磁相反的磁场,但目前解决方案的局限性在于磨损和涡流损耗会直接影响系统的性能。不过随着新能源汽车的高速发展,诸如此类的问题在未来将迎刃而解,开启一个全新的无线充电时代。

政策对于无线充电的扶持

  除了研究机构的大力推进外,政策对于无线充电技术的影响也是十分巨大。10月20日,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,着重指出了“无线充电”,要求加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技术研发,提高充电便利性和产品可靠性。此外,国家标准化委员会在10月11日发布了电动汽车无线充电系统第5、6、7部分,并将于2022年5月1日正式实施。

《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》

  除了政策外,各大车企也在逐步发力。据外媒消息,大众集团与美国橡树岭国家实验室、田纳西大学诺克斯维尔分校正合作进行无线充电技术项目的研发,目前无线充电的峰值功率已从6.6kW提高至120kW,充电效率高达98%,距离目标的300kW更进一步。同时,三菱也与IHI、WiTricity合作开发电动汽车无线充电系统,三菱公司总裁OsamuMasuko表示:“三菱很高兴进入电动汽车基础设施发展的新阶段。”

  5月25日,华为公开“一种无线充电车位泊车推荐方法及系统”专利,可被应用于智能汽车、新能源汽车、自动驾驶汽车等。专利摘要的描述为:车辆进入停车场时向停车场上报本车信息,停车场服务器将车辆信息与预先存储的无线充电车位信息对比匹配,综合判断当前停车场是否存在可用充电车位。可以看出,华为对于无线充电技术的看好,以及为即将到来的无线充电时代提前铺设道路。

写在最后

  在十多年前,很多人都难以相信手机可以无线充电,而现今无线充电功能已成为旗舰手机的“标配”。正如电动汽车,在1881年之前,人们也很难相信可以仅靠电力驱动汽车,而如今也已基本成熟。网络上流传着一句话“懒惰是科技发展的动力”汽车无线充电相比目前的充电桩更为便捷,而科技的发展也是为了人们的生活更加便利,从宏观上看,电动汽车无线充电也是大势所趋。

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