停車、插線、刷卡、充電……這是目前電動(dòng)汽車普遍采用的直流充電的大致步驟，也是目前最主要的充電方式，但也存在不少問(wèn)題。如充電時(shí)間一般需要數(shù)小時(shí)，趕上充電高峰時(shí)充電樁數(shù)量明顯不足，排隊(duì)充電比燃油汽車加油等待時(shí)間更長(zhǎng);加油站只需有車輛通道就能開(kāi)設(shè)，而充電站的占地面積更大……
上海交通大學(xué)電氣工程系教授、博士生導(dǎo)師唐厚君在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示，正是因?yàn)橛芯€充電的局限性，所以業(yè)界把目光盯向了無(wú)線充電技術(shù)。“電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)前景廣闊，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高校、企業(yè)都在進(jìn)行研究，整體處于研究和試用階段。”
國(guó)內(nèi)：起步晚進(jìn)展快
目前國(guó)內(nèi)正在開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)，大都是利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)非接觸的方式為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，通常是在地面端與車載端各安裝兩個(gè)耦合線圈，利用兩線圈之間的磁場(chǎng)耦合，實(shí)現(xiàn)電能從發(fā)射端到接收端的傳輸。電動(dòng)汽車的無(wú)線充電，省掉了充電線，具有易操作性、高安全性、強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn)。
“無(wú)線充電相比有線充電，雖然目前成本相對(duì)高一些，但由于不需要插拔充電插頭，無(wú)線充電設(shè)施可以埋設(shè)在水泥路面之下，損壞幾率遠(yuǎn)低于有線充電樁，因此維護(hù)成本可大幅降低?！痹趪?guó)內(nèi)推出第一代無(wú)線充電產(chǎn)品且已開(kāi)始試用的浙江萬(wàn)安億創(chuàng)電子科技有限公司(簡(jiǎn)稱“萬(wàn)安億創(chuàng)”)首席研發(fā)工程師姚辰告訴記者，電動(dòng)汽車的無(wú)線充電技術(shù)不僅能讓充電更便捷，還能創(chuàng)造一些新的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式。
近年來(lái)，汽車特別是電動(dòng)汽車結(jié)合自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)在全球范圍內(nèi)如火如荼，充電樁(機(jī))測(cè)試問(wèn)題也必定引起重視，如果自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車的情況下，再配合無(wú)線充電技術(shù)可體現(xiàn)電動(dòng)汽車獨(dú)特的優(yōu)越性。更清潔、更便捷是無(wú)線充電技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，無(wú)線充電技術(shù)將有望改變?nèi)藗冇密嚨牧?xí)慣，隨停隨充，省去排隊(duì)等待時(shí)間。
記者在采訪中了解到，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)在研發(fā)電動(dòng)汽車無(wú)線充電產(chǎn)品，如中興通訊、比亞迪、萬(wàn)安億創(chuàng)等。其中，中興通訊在2012年就推出了應(yīng)用于電動(dòng)公交車的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，如今與其開(kāi)展試點(diǎn)合作的主要車企有東風(fēng)汽車、蜀都客車、宇通、北汽、長(zhǎng)安、奇瑞等，無(wú)線充電設(shè)施試點(diǎn)城市包括成都、襄陽(yáng)、張家口、大理、麗江、貴陽(yáng)等。
“國(guó)內(nèi)研究起步雖然比國(guó)外要晚，但與國(guó)外的技術(shù)差距不大，目前面臨的技術(shù)難點(diǎn)，是如何設(shè)計(jì)電磁場(chǎng)和線圈系統(tǒng)提高無(wú)線充電的效率，以及降低成本?！? 中國(guó)科學(xué)院電工研究所(簡(jiǎn)稱“中科院電工所”)研究員、博士生導(dǎo)師王麗芳介紹，中科院電工所正在開(kāi)展試用的無(wú)線充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)功率等級(jí)3.3kW，與當(dāng)前大多數(shù)電動(dòng)汽車的車載充電機(jī)功率吻合。
國(guó)外：強(qiáng)研發(fā)重標(biāo)準(zhǔn)
目前，美、歐、日等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)都在發(fā)力電動(dòng)汽車的無(wú)線充電技術(shù)。英特爾、蘋果、美國(guó)無(wú)線電力公司(WiTricity)在這方面具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，寶馬、奔馳、奧迪、沃爾沃、豐田、現(xiàn)代等車企也都在無(wú)線充電方面開(kāi)展了研發(fā)布局。
近日，蘋果公司結(jié)合開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)，申請(qǐng)了電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)專利。該專利名為“無(wú)線充電校準(zhǔn)系統(tǒng)”，通過(guò)與電動(dòng)汽車自動(dòng)駕駛中的自動(dòng)泊車相結(jié)合、以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。寶馬于去年7月，在其插電式混合動(dòng)力汽車BMW 530e iPerformance PHEV車型上市的同時(shí)，向市場(chǎng)投放了電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)。電動(dòng)汽車只需停放于充電底座正上方，按下啟動(dòng)按鈕，無(wú)需電纜線即可開(kāi)始充電，充電完成系統(tǒng)也將自動(dòng)關(guān)閉，此系統(tǒng)支持安裝在私人車庫(kù)中，功率3.2kW在3.5小時(shí)內(nèi)可將電池充滿。
無(wú)線技術(shù)領(lǐng)軍者之一的高通(Qualcomm)多年前就開(kāi)始研究電動(dòng)汽車的無(wú)線充電技術(shù)。其研究從1988年開(kāi)始，并在1996年成功開(kāi)發(fā)出30KW的電動(dòng)公交無(wú)線充電系統(tǒng)。高通于2013年成為國(guó)際汽聯(lián)電動(dòng)方程式比賽(Formula E)的官方技術(shù)合作伙伴，賽事中BMW i8安全車及BMW i3醫(yī)療車就配備了高通的無(wú)線充電系統(tǒng)，以保證緊急情況時(shí)能夠快速部署到現(xiàn)場(chǎng)。發(fā)展至今，高通相關(guān)技術(shù)具備先進(jìn)的異物檢測(cè)、活體保護(hù)及定位引導(dǎo)等特有技術(shù)，并且設(shè)計(jì)涵蓋3.7kW、7.4kW、11kW、22kW等不同功率等級(jí)，充電效率達(dá)到90%以上。不過(guò)，高通更多的是采取技術(shù)授權(quán)的業(yè)務(wù)模式，不直接生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品。
投入技術(shù)研發(fā)較早的還有美國(guó)無(wú)線電力公司，其具有高效率的3.6kW~11kW電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)，充電效率最高可達(dá)94%，還適用于不同底盤高度的電動(dòng)車輛，包括電動(dòng)乘用車、越野車和輕型卡車等。
總部位于加拿大蒙特利爾的龐巴迪公司，雖然是飛機(jī)和火車制造商，但其研發(fā)的無(wú)線充電技術(shù)可以對(duì)行駛中(動(dòng)態(tài))或靜止時(shí)(靜態(tài))的電動(dòng)車輛進(jìn)行無(wú)線充電，效率同樣高達(dá)90%以上。
今年4月，瑞典宣布將建設(shè)動(dòng)態(tài)無(wú)線充電示范道路。該項(xiàng)目將花費(fèi)1.16億瑞典克朗(約合人民幣8520萬(wàn)元)，在1.6公里道路下埋設(shè)無(wú)線充電設(shè)施，使電動(dòng)汽車和電動(dòng)卡車、公共汽車都能夠在行駛中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)線充電。
“國(guó)外尤其是歐美，在電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)研發(fā)上比國(guó)內(nèi)起步早一些，而且，國(guó)外更重視相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師朱春波在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示。重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，已經(jīng)成為把握市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵。如高通不僅擁有一系列的技術(shù)專利，還積極參與了電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，包括SAE、IEC、ISO等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其中，SAE主導(dǎo)汽車無(wú)線充電發(fā)展，已經(jīng)發(fā)布了針對(duì)電動(dòng)(EV)與混動(dòng)(PHEV)的國(guó)際無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)J2954、無(wú)線充電通訊標(biāo)準(zhǔn)J2847-6等。此外，德國(guó)推出的STILLE計(jì)劃、日本的JSAE等標(biāo)準(zhǔn)也都提出了適合本國(guó)國(guó)情的電動(dòng)汽車無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)。
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