近日,特斯拉收購了德國無線充電技術(shù)公司W(wǎng)iferion,并將其更名為Tesla Engineering Germany GmbH。而此前,特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克對無線充電持否定態(tài)度,并稱無線充電“低能低效”,但現(xiàn)在卻又稱其前景廣闊。事實上,豐田、寶馬、一汽紅旗、上汽智己等企業(yè)早已涉足汽車無線充電技術(shù),并已經(jīng)取得了一定的成果。新能源汽車無線充電的革命會到來嗎?無線充電離我們還有多遠(yuǎn)?前景如何?阻礙又在哪里?
夢想正在走近現(xiàn)實
日前,法國鋪設(shè)了一段長2公里的電動汽車無線充電道路,瑞典也在計劃推進這一實驗,由此,車輛只需正常行駛就可以實現(xiàn)邊走邊充電。在中國,中國一汽在其創(chuàng)新基地內(nèi)建成一個高功率動態(tài)無線充電道路系統(tǒng),可為行駛中的電動汽車實時充電;即將于年底通車的杭紹甬智慧高速公路上,部分路段也鋪設(shè)了無線充電道路設(shè)施。而早在2022年1月,我國在成都就開通了首條無線充電公交線路1058路。
“從形態(tài)上看,電動汽車無線充電分為靜態(tài)充電和動態(tài)充電,與停車充電不同的是,邊走邊充就屬于動態(tài)充電。”華南理工大學(xué)電力學(xué)院教授張波向記者介紹,事實上,電動汽車無線充電并非新技術(shù),目前已經(jīng)逐漸走向成熟。相比充電樁有線充電,無線充電最突出的優(yōu)勢是方便,可以有效破解“一樁難求”的困局。而動態(tài)無線充電技術(shù)一旦普及,車輛可以實現(xiàn)邊行駛邊充電,將徹底解決“里程焦慮”問題。同時,基于動態(tài)無線充電的特性,電動汽車無須配備大容量電池,使用小容量電池即可,這樣電池成本大幅降低,也能拉低整車售價,有利于電動汽車的市場普及。
正因如此,一些企業(yè)早已“聞風(fēng)而動”。2014年,寶馬與戴姆勒簽署合作協(xié)議,共同研發(fā)電動汽車無線充電技術(shù)。2018年,寶馬推出首款具備無線充電功能的量產(chǎn)車型。其后,大眾、沃爾沃、現(xiàn)代、本田、日產(chǎn)、豐田、通用等汽車企業(yè)紛紛入局開發(fā)無線充電技術(shù)。日本也計劃到2025年落地動態(tài)充電實用技術(shù),瑞典甚至計劃到2030年,實現(xiàn)全國約90%的公路和城市街道覆蓋動態(tài)無線充電設(shè)施。
此次,特斯拉收購Wiferion花費了7600萬美元(1美元約合人民幣7.29元),計劃借此能以低成本方式撬動無線充電。2022年,Wiferion與美國初創(chuàng)企業(yè)WiTricity達(dá)成了感應(yīng)充電技術(shù)全球授權(quán)許可協(xié)議,Wiferion得以進入北美市場。而WiTricity一直向汽車制造商推銷無線充電理念,把汽車感應(yīng)充電作為售后解決方案進行銷售。前不久,WiTricity宣布推出面向汽車制造商的Fast-Track集成計劃,可在較快時間內(nèi)完成電動汽車整車的無線充電系統(tǒng)上車。WiTricity大中華區(qū)總經(jīng)理孫立在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,電動汽車無線充電或?qū)⑹切袠I(yè)下一個重要的風(fēng)口。
仍有瓶頸亟待打破
日漸升溫的電動汽車無線充電,仍有瓶頸待突破。
“現(xiàn)有的無線充電方式大致分為三種。”中科院電工所研究員王麗芳在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,分別是磁感應(yīng)、電磁波、磁共振方式。這些技術(shù)的優(yōu)缺點也很明顯。其中,磁感應(yīng)是收發(fā)線圈對接充電方式,這與智能手機無線充電原理相同。但由于兩個線圈必須近距離接觸,因此不適合給電動汽車充電。因為每款電動車型的底盤結(jié)構(gòu)不同,稍有不慎不僅會損壞電池,還會損壞車身。電磁波方式也有較為明顯的缺點。傳輸效率停留在10%至50%的水平,為了滿足充電性能,需要比有線充電器使用更多的電,容易造成電力浪費。目前已經(jīng)開始應(yīng)用較多的是磁共振方式。這種方式一般是用地下的磁性體襯墊,向內(nèi)置在車輛上的無線充電裝置發(fā)送共振頻率,并以此為電池充電。這種方式即使在稍遠(yuǎn)的距離也能驅(qū)動充電,只要收發(fā)頻率相同,即使10米之外也能充電,所以,邊走邊充的動態(tài)充電也是使用這種方式充電。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院教授朱春波認(rèn)為,現(xiàn)階段商業(yè)化應(yīng)用的充電效率還有待提高,目前電動汽車無線充電的效率要比有線充電效率低,原因在于無線傳輸過程中存在能量損失。以2023年上市的捷尼賽思GV60為例,其電池能量為76.4kWh,采用功率為11kW的無線充電系統(tǒng),充滿電需要近8小時,與快充無法相比,基本上相當(dāng)于家用慢充樁的水平。另外就是成本相對較高。無線充電設(shè)施一般鋪設(shè)在地面,但需要埋電線,如果是在新建建筑或路面中安裝還好,但如果是需要改造現(xiàn)有建筑或路面,那成本就比充電樁高很多。“由于汽車無線充電產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,上下游產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟,導(dǎo)致無線充電設(shè)施的成本和售價都比較高,在同等功率下是家用交流充電樁價格的數(shù)倍。”他說。再有就是安全性普及問題。無線充電的工作原理是靠電磁波來傳遞能量,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均屬于推薦標(biāo)準(zhǔn)而非強制性標(biāo)準(zhǔn)。因此,加快完善國家強制標(biāo)準(zhǔn),同時及時透明向消費者普及相關(guān)知識,對于贏得消費者信任和無線充電的推廣應(yīng)用至關(guān)重要。
國家無線電監(jiān)測中心檢測中心副主任陶洪波強調(diào)了無線充電的無害性,他說,在專業(yè)的電波暗室里測試的無線充電器,無線充電設(shè)備的頻率主要為低頻,從無線電波傳輸?shù)奶匦院土考壣峡?,對人體幾乎是沒有危害的。電動汽車無線充電是通過電磁感應(yīng)來完成充電的,并且只在非常短的距離內(nèi)有效,電磁輻射范圍非常有限,不會造成大的危害。
前景廣闊 普遍看好
中國充電聯(lián)盟最新披露的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年7月末,聯(lián)盟成員單位總計上報公共充電樁221.1萬臺,近1年來月均新增公共充電樁約5.3萬臺。但是,面對數(shù)量數(shù)倍于充電設(shè)施的新能源汽車,再加上布局不合理,現(xiàn)有充電基礎(chǔ)設(shè)施仍然捉襟見肘。
“這正是汽車無線充電可以大有作為的天地。”王麗芳表示,在電動汽車無線充電領(lǐng)域,我國一直走在行業(yè)前列。2015年,南方電網(wǎng)廣西電力科學(xué)研究院率先建成國內(nèi)第一條電動汽車無線充電測試車道。2018年,上汽榮威推出首輛實現(xiàn)無線充電的純電動車型。一汽紅旗在2020年推出了支持無線充電技術(shù)的紅旗E-HS9,上汽智己于今年3月正式落地旗下首個11kW大功率整車智能無線充電方案。
“政策的支持也是無線充電迅速升溫的基礎(chǔ)。”朱春波表示。2022年,國家發(fā)改委等多部門出臺《關(guān)于進一步提升電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實施意見》,其中明確提出要加強和推進無線充電等新型充電技術(shù)研發(fā)。今年5月,工信部發(fā)布首部無線充電領(lǐng)域的規(guī)范性文件《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定》。今年6月,國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》,提出加強包括無線充電在內(nèi)的新型充電技術(shù)研發(fā)。在我國政府高度重視下,汽車無線充電技術(shù)未來發(fā)展面臨更多機遇和利好。
不僅如此,從產(chǎn)業(yè)到市場,無線充電正在呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。張波向記者分享了一組數(shù)據(jù),調(diào)查顯示,96%的受訪者對汽車無線充電感興趣,70%的受訪者表示更有意愿購買帶無線充電功能的電動汽車。據(jù)預(yù)測,全球電動汽車無線充電市場規(guī)模將從2020年的1600萬美元(1美元約合人民幣7.29元)增至2027年的2.34億美元,年復(fù)合增長率將達(dá)46.8%。電動汽車無線充電市場的未來是一片藍(lán)海。
原標(biāo)題:無線充電要駛上快車道?