電動車充電，簡單又不簡單

萌魂過關

交流電充電

優(yōu)點：使用靈活方便，在家就能充。

難點：受電動車自帶充電機限制，充電時間過長。

目前電動車的家用充電樁一般采用單相或者三相交流電充電樁進行充電。因為交流電不能直充電動車的電池，因此只能需要交流電連接車內(nèi)的充電機，經(jīng)過整流、濾波后轉(zhuǎn)換為合適電壓的直流電。

因為被充電機轉(zhuǎn)換后的直流電電流較小，因此要將電動車的電池充滿耗時較長，最長甚至可達30小時。所以，這種充電方式又被稱為“慢充”，一般適用于車輛停運時間長（多為夜間）的電動車充電。

直流電充電

優(yōu)點：充電速度快，耗時較短。

難點：克服電池受損的風險問題。

目前主要應用于城市公共充電設施以及城際間高速服務區(qū)充電站的充電樁一般都是直流充電樁。與交流充電樁不同的是，直流充電樁直接將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，因此直流充電樁可以不經(jīng)過電動車內(nèi)部的充電機直接接入電池。

而直流充電樁提供的直流電流一般為150～250安，遠高于電動車內(nèi)部充電機轉(zhuǎn)換的直流電流，因此這種充電方式可以在1～2小時內(nèi)就將電動車電池充滿。但以目前電動車的技術水平，長期使用高電流直充會極大加速電池的壽命損耗。如何克服這一問題，也是各大汽車廠家一直在重點研究的項目之一。

無線充電

優(yōu)點：像給手機充電一樣便利。

難點：無線感應距離較短，普及程度還不高。

無線充電技術其實是基于電磁感應原理，在一定空間范圍內(nèi)的電能無線傳輸。手機早已實現(xiàn)了無線充電功能，而從技術層面來說，為電動車充電同樣是可實現(xiàn)的。事實上，目前多家車企與第三方科技公司都有對無線充電技術進行研發(fā)。

不過，無線充電對技術的要求較高，充電效率和線圈大小以及距離有緊密關系。隨著線圈間距離的增大，能量傳輸效率逐漸降低。現(xiàn)階段無線充電設備要做到90%以上的效率，有效距離一般在15～25厘米之間。因此對于底盤過高的車型來說，就不太適合用無線充電方式了，這對無線充電的普及有較大影響。

換電技術

優(yōu)點：方便快捷，可集中服務大批量電動車，節(jié)約空間。

難點：對熱能管理提出挑戰(zhàn)，標準化及商業(yè)模式還需驗證。

對于電動車主來說，最大的痛點就是充電耗時太長，哪怕快充也需要1～2小時，這就意味著在這段時間內(nèi)無法使用電動車。在這個前提下，換電技術應運而生，它的核心思想是將電動車與電池分離，當電動車電量快耗光時，只需要在換電站將電池拆卸下來充電，再換上滿電的新電池即可。

換電技術不但為車主帶來便捷，更能節(jié)約土地資源，一個200平方米左右的換電站一天可為150臺以上的車輛換電。換電站還能根據(jù)城市用電時段，錯峰為電池集中充電，提高了能源利用率。國內(nèi)某汽車廠商推出的“擎天柱計劃”，預計在全國范圍內(nèi)組建3000座光儲換電站，梯次利用電池的儲能總量為5兆千瓦小時。

當然，換電技術要得到大規(guī)模推廣還面臨一些挑戰(zhàn)，比如大量電池在集中充電時會產(chǎn)生巨大熱量，如何進行安全管理值得思考。此外電動車主對于頻繁交換電池的認可程度，以及不同電動車電池型號的標準化統(tǒng)一問題是否能解決，還需要時間驗證。

學科標簽

直流電是指方向以及大小能夠一直維持不變的電流。交流電則是方向以及大小會周期性改變的電流。在實際應用上，兩種電流各有優(yōu)劣。你能分別說一說兩者的優(yōu)勢及其應用嗎？

交流電與直流電波形圖對比

可以預見的是，在未來5年內(nèi)隨著國家對充電基礎設施的大力推進，在全國各大城市組建城際快充網(wǎng)絡，并且實現(xiàn)互聯(lián)互通，屆時電動車充電難的問題或許可得到緩解。另外，隨著技術的不斷更新?lián)Q代，將來電動汽車的充電續(xù)航問題或?qū)⒉皇菃栴}。新能源電動車必然會更加普及。

學科標簽

當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應，產(chǎn)生的電流叫感應電流。運用電磁感應現(xiàn)象，可以在較近的距離（磁場范圍）內(nèi)實現(xiàn)電流的無線傳輸。你還知道在生活中有哪些場景也運用了電磁感應現(xiàn)象嗎？

電磁感應原理示意圖