當前速訊：電動汽車無線充電，是未來還是雞肋？
發(fā)布時間：2023-02-09 10:39:00 文章來源：汽車商業(yè)評論雜志
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編譯/ 馬曉蕾編輯/ 涂彥平設計/ 琚 佳來源/ 金融時報，automotiveworld

無線充電的起源還要追溯到1901年。物理學家尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）從大富豪約翰·皮爾龐特·摩根（John Pierpont Morgan）處拉來了15萬美元的贊助，要在紐約長島興建一座名為沃登克里弗塔（又名特斯拉塔）的巨大無線供電站。


【資料圖】

鐵塔尚未完工，尼古拉·特斯拉就迫不及待地開始了他的無線電傳輸實驗?？上У氖?，他只成功了一半。

正如他預言的那樣，無線電改變了世界。而他的項目卻因資金問題夭折，為了還債，該塔最終被拆除。

今天，無線充電已經無處不在，小到智能手機大到電動汽車。簡單來說，無線充電就是不需要電導線，利用特殊原理技術將磁場作為傳送功率橋梁，在發(fā)送端和接收端采用對應裝置發(fā)送和接收交流信號，進而完成充電的一項技術。

目前，電動汽車的無線充電仍處于早期階段，但在許多方面都取得了進展。進行無線充電的車輛必須配備無線充電技術，日產、梅賽德斯-奔馳、通用等汽車制造商正在開發(fā)感應充電系統，行業(yè)也已經制定了相關的標準。

2月7日，電動汽車無線充電領域的領導者WiTricity公司宣布與中國宇通客車合作，為宇通的自動駕駛電動小巴小宇2.0提供無線充電服務。這標志著有史以來第一次將無線充電應用于自動駕駛電動公交車。

2019 年初，WiTricity收購了高通的 Halo 無線充電技術。該公司稱自己的無線充電技術接收了99%的通過“氣隙”傳輸的能量，功率效率可達90% 到 93% 之間，與大多數插電式充電的效率差不多。充電速率在 3.6kWh 到 11kWh 以上，充電距離在10 到25厘米之間。這幾乎滿足所有車輛的離地間隙。

WiTricity已經在乘用車上部署了無線充電技術，包括一汽的紅旗和捷尼賽思的GV60，出租車試驗也在進行中。汽車制造商和一級供應商也在尋求與WiTricity合作，希望消除插電式充電的弊端，實現始終可用的無線V2G，并為未來的自動駕駛奠定基礎，加速電動汽車的普及。

一些出租車隊也對該技術躍躍欲試。在英國諾丁漢市，零排放車輛辦公室（OZEV）資助了一個無線充電試驗項目，試驗對象是9輛經過改裝的倫敦電動汽車公司（LEVC）TX和日產Dynamo電動出租車，目的是推廣WiCET（電動出租車無線充電）品牌。

另一家英國公司Char.gy正在進行一項為期12個月的無線充電試驗，使用10輛經過改裝的雷諾Zoe電動車。該項目已在馬洛（Malo）開始，但預計將擴展到全國其他九個城市。

中國也在無線充電方面不斷探索布局。2020年國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會發(fā)布了電動汽車無線充電四項標準，填補了中國電動汽車無線充電技術領域國家標準規(guī)范的。在輻射指標方面，我國國家標準指標比歐美等地的相關標準更嚴格，更安全。

另外，中興新能源、比亞迪、中惠創(chuàng)智、萬安億創(chuàng)、科陸電子等企業(yè)，以及中科院電工所、華南理工大學等研究機構和高校，都在進行電動汽車無線充電系統的研發(fā)與應用。

汽車制造商布局

梅賽德斯-奔馳無線感應式充電系統

無線充電的技術方式可以分為四種：電磁感應、磁場共振、電場耦合和無線電波。由于電場耦合和無線電波這兩種方式的傳輸功率較小，目前電動汽車無線充電主要采用電磁感應和磁場共振兩種方式。

電磁感應的研發(fā)聚焦在感應充電、無線充電、電磁感應和充電站領域；磁場共振則聚焦在無線電源、共振頻率、感應系數、天線和發(fā)射器領域。中興、寶馬、奔馳等采用電磁感應式技術原理，高通Halo、WiTricity 采用磁場共振式技術原理。

在全球范圍內，電動車的無線充電技術推廣工作已經開始。捷尼賽思GV60（參數丨圖片）是首款支持無線充電的電動汽車?，F代公司在開發(fā)其電動車專用的E-GMP平臺時也采用了該技術，因此預計很快就會在更多的車型和市場上看到該技術。

在中國，一汽紅旗的電動車以及上汽集團與阿里巴巴的合資公司智己汽車旗下的智己L7都采用了該技術。

寶馬在旗下530e iPerformance混合動力汽車上搭載了一套無線充電系統。9.4kWh的車載電池能夠在3.5小時內充滿。

豐田在2014年加入無線充電的行列，由于無線充電技術對位置要求高，豐田專門開發(fā)了一套泊車輔助功能，可在中控顯示屏上顯示發(fā)射線圈的位置。

本田的無線充電技術采用磁場共振式，當發(fā)射端和接收端有著相同的共振頻率，就能傳遞能量。據本田宣稱，只要有80%的面積重合，就可以為車輛充電。因此對于位置要求相對低，且支持一對多充電。

2022年3月，沃爾沃與多家合作伙伴共同研發(fā)了一種新型無線充電技術，在瑞典哥德堡市區(qū)專門設置了多個現場試驗區(qū)。充電車輛只需停在嵌入道路中的無線充電裝置上，即可自動啟動充電功能。

沃爾沃汽車可使用360°全息影像讓汽車與無線充電裝置輕松對齊。對沃爾沃XC40純電版而言，此無線充電功率可超過40kW，充電速度堪比50kW直流快速充電樁，比接線的11kW交流充電樁快四倍左右。

邊走邊充

如果說汽車制造商的無線充電汽車還是稀有物種，那么讓車輛邊行駛邊充電的動態(tài)充電技術似乎是一個更遙遠的夢。但很多國家已經在特定路段進行相關測試。

2017年位于濟南的一段實驗性光伏高速公路通車引起了中外媒體的關注，這段路不僅能發(fā)電，未來還能為行駛在路面的電動汽車充電。

2021年美國密歇根州也計劃了該國首個試點項目，讓電動汽車在一條特定的道路上行駛時為車輛充電。

2022年，Stellantis在意大利展示了動態(tài)無線電力傳輸（DWPT）技術，當電動車在專用車道上行駛時，會對其進行無線充電。

菲亞特500純電版車型在測試該系統時，可以高速巡航行駛而不消耗電池中儲存的能量。測試表明，從路面到汽車的能量流動效率與快速充電站的典型效率相當，司機不需要停下來充電。

2023年，德國小鎮(zhèn)巴林根將提供一段一公里長的世界上第一個無線充電公開試驗場所。提供充電系統的以色列Electreon集團德國分部的首席執(zhí)行官安德烈亞斯·溫特（Andreas Wendt）說：“這個項目的目的不僅是向德國公眾開放無線充電。更重要的是開發(fā)一種工具，協助公共交通規(guī)劃者為特定的城鎮(zhèn)或地區(qū)安裝無線充電基礎設施?！?/p>

骨感的現實

寶馬530e無線充電試點項目被《綠色汽車雜志》評為2020年度綠色汽車技術。然而，它并沒有“火”起來。

無線充電技術的特點就是簡單、方便，同時可以和未來的自動駕駛技術完美契合。技術研究機構IDTechEx預測，到2032年，將有大約70萬輛無線充電汽車。其中約有18萬輛是電動送貨車，因為倉庫的空間有限，更需要無線解決方案，以便貨車可以同時充電和裝載貨物。

即便如此，無線充電技術目前面臨的問題還有很多。

首先是充電太慢。無線充電系統的充電速度平均為11kW，要充滿一個77千瓦時的電池，所需時間約為8小時，與快充沒法比。充電效率也不高，平均峰值效率為90%左右，而傳統充電的效率在95%左右。安裝成本更高，無線充電設施一般鋪設在地上，導致安裝成本比一般的充電樁要高，操作難度也更大。

此外，還有標準不統一、難以商業(yè)化等一系列問題。簡單地說，該技術雖然已經醞釀了很久，但依舊沒有準備好。到了今天，它已經在實驗應用階段存在了幾十年。過去15年的一系列進展加速了該技術的進步，達到了可靠、高效和易于包裝的程度。

可以說是Halo和WiTricity這兩家公司將汽車無線充電工作從大學的實驗室里帶出來。而后面真正實際應用的路還很長，需要更多的考驗。

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