新能源汽車“充電難”？無線充電技術正在準備

撰文/N.E.S 吳征

新能源汽車“充電難”？無線充電技術正在準備

撰文/N.E.S 吳征

“無線傳輸電力，這種在科幻小說里出現的場景，已經成為現實。”正如中興新能源汽車有限公司副總經理田鋒所說，無線充電技術早已在手機等電子設備上得以使用，目前，也正在進軍新能源汽車的充電領域。

“充電難”是新能源汽車產業發展中遇到的最大瓶頸，為了解決這個問題，早在消費市場中展現巨大潛力的新技術——無線充電，正逐漸被汽車行業所重視。近期，英國交通部在對新能源汽車的潛在消費者進行的一份問卷調查中發現，很多受訪者稱只要續航問題可以得到解決，他們會考慮購買新能源汽車。即便充電樁再多，這些消費者也認為，充電時間過長也是其購買新能源汽車的最大心理障礙。他們認為無線充電使用方便，不會產生由充電帶來的煩惱，并且愿意為其支付必要的成本。

多家企業均已開展

基于占地面積大、運營維護成本高等原因，傳統充電樁的建設數量遠遠跟不上電動汽車的普及速度。而無線充電則顯得更具有優勢，在大幅度減少使用空間的同時，安全、便捷等特點，似乎為電動汽車的充電開辟了另一條通道。如今，開展無線充電技術研究的企業也是越來越多。

早在2005年底，比亞迪就申請了非接觸感應式充電器（無線充電）專利，并在2014年7月向美國猶他大學銷售了一輛帶有WAVE無線充電墊的純電動巴士；2012年，沃爾沃啟動了名為“充電道路系統”的項目，并聯合瑞典電力公司 Alstom以及瑞典能源局，合作測試“在公路上給電動汽車充電”，瑞典也成為了歐洲首個大規模試驗電動汽車無線充電技術的國家；去年7月，寶馬曾與戴姆勒達成合作，共同開發無線充電技術；長城汽車也在今年年初開展了無線充電技術的研究，并將使用手機APP進行遠程控制和監視。此外，還有奧迪、豐田、現代起亞、特斯拉等汽車企業，甚至高通、中興、西門子等通信公司也將“觸角”伸向了電動汽車無線充電的新領域。

充電方式的“不同”

盡管眾多國內外企業均有參與，但他們所展現的“充電藍圖”卻不盡相同，有需要電動汽車停駛的靜態無線充電，以及“邊走邊沖”的軌道式無線充電，甚至鋪設于整條公路的無線充電道路。

比如，中興研發的無線充電技術是通過電磁感應進行電力傳輸，和傳統充電樁、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，整個充電系統只有充電板和車輛底部的接收板，當帶有受電線圈（接收板）的電動汽車開到充電板上方時，無線充電即可開始。高通在第二屆電動方程式世錦賽中展示的新一代Halo汽車無線充電技術與之類似，采用的是靜態無線充電形式，利用磁共振效應對純電動或混合動力汽車進行非接觸式充電（無線充電），在充電時，車主需將汽車停放在充電板上。

不過，在11月初舉辦的第17屆中國國際工業博覽會中，上海交通大學卻展示了其“電動汽車邊走邊充蓄電技術”。當帶有受電線圈的汽車沿著“軌道”行駛時，鋪設在道路中的供電線圈會通過電磁感應把電能傳輸給受電線圈，以實現“邊走邊充”。

靜態無線充電：停車才能充電

靜態無線充電和傳統充電樁充電類似，需要將充電板固定在地上，才能進行停車充電。不過，相比于傳統充電樁，充電板基本上可以節省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，還避免了因電線裸露在外而造成的安全隱患。

不過，靜態的無線充電卻始終脫離不了停車充電的壁壘。據長城汽車的相關人員講，“這種靜態的無線充電技術并沒有完全得到消費者的認可，因為充電形式依舊是在固定位置充電。”

軌道式無線充電：可實現邊走邊充

正如上海交通大學的技術人員所講，無線充電“軌道”更加適用于收費站、紅綠燈路口等低速區域。尤其是在國內一些交通擁堵的城市，當電動汽車行駛至此類區域時，速度放緩或者停止，無線充電“軌道”便可在短時間內進行充電，以增加電動汽車的續駛里程。而且，無線充電“軌道”還可以取代國內之前的“有軌”電車，應用于純電動公交汽車中，在公交專用道路或者沿途的站牌附近設置“軌道”，公交汽車便可以在上/下客時進行充電，以減少到公交場站進行充換電的次數。

不過，“軌道”的劃定，也使電動汽車失去了充電的靈活性。為了充電，不得不行駛至“軌道”處進行充電，還是沒有讓消費者享受到自由。很顯然，軌道式無線充電更加適合充當電動汽車續駛里程的“添加劑”。

無線充電道路：成本成屏障

近期，英國公路局啟動了有關充電車道測試項目，參與測試的汽車會被安裝無線系統，而這個無線系統會捕捉到由埋在路面下面的電纜產生的電磁場，將其轉化成電能。當地政府還將在未來5年內撥款5億英鎊，以推廣無線充電道路的建設，讓車主一邊駕駛電動汽車，一邊給自己的座駕進行充電。

不得不說，無線充電道路彌補了靜態無線充電停車充電的弊端。當車主在行駛時，享受道路供給的電量，而在停車時，又可以使用固定的充電板進行補電，二者相輔相成，可謂實現了“自由充電”。

雖然無線充電道路看起來是一張完美的藍圖，但在成本上，卻顯得有些難以實現。據國外專家計算，無線充電道路的建設報價，大約每英里（1.6公里）100萬英鎊，和輕軌價格相當，但運營成本卻遠高于輕軌，如果大范圍鋪設，其實用性還不如充電樁或高架電纜。卡迪夫大學商學院教授保羅·尼烏文赫伊斯也不贊成政府花費這么多資金用來建設無線充電道路。“隨著未來電池技術的發展，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很多問題，公路的建設、設計，電動汽車的技術支持等，就像無人駕駛一樣，這是一個浩大的工程，短期內還難以實現。

事實上，任何新技術的發展，都離不開技術標準的制定。就如上文所介紹的，“靜態”和“動態”的充電方式，已然成為了企業研發各自無線充電技術的分叉點，技術方向不同，標準也會不同。不過，在國內，無線充電技術還正處于測試階段，并沒有真正走進新能源汽車的市場，技術標準也有待完善。國家能源局副局長鄭柵潔曾經表示，國家無線充電技術的標準研究也在加強。相信在無線充電技術普及于市場時，中國特有的標準也會隨之出現。“未來，汽車無線充電就像手機上網一樣方便，電動汽車的續駛里程將不是問題。只要路邊停車位設置有無線充電裝置，汽車就可隨時充電。”田鋒說。