中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的誕生，讓電動(dòng)車(chē)看到了突破瓶頸的希望。
如果你還認(rèn)為無(wú)線(xiàn)充電僅存在于理論上，那就OUT了，如今特斯拉、VOLVO、奧迪和寶馬等傳統(tǒng)汽車(chē)企業(yè)都已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)或測(cè)試旗下電動(dòng)車(chē)的無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)。
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而全球通訊以及IT界的新貴們也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)可以分食新能源車(chē)產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)，大張旗鼓地將觸手伸向了為電動(dòng)車(chē)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電的新領(lǐng)域。
頭孢先來(lái)說(shuō)說(shuō)特斯拉。其實(shí)，作為世界領(lǐng)先的電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)商，特斯拉自己并沒(méi)搞定無(wú)線(xiàn)充電，不過(guò)Evatran公司在今年幫它們拿出了解決方案。
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這款名為Plugless Power的感應(yīng)式無(wú)線(xiàn)充電板專(zhuān)為特斯拉Model S設(shè)計(jì)，而且它可兼容特斯拉的充電系統(tǒng)。
不只是少了一條線(xiàn)
從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)充電，Plugless Power減少的并不僅僅是幾根連接線(xiàn)而已。這套系統(tǒng)一共包括兩部分，一塊充電板和一個(gè)適配器。充電板置于地上或停車(chē)位處，通過(guò)線(xiàn)纜與電源相連；而適配器則需要專(zhuān)業(yè)人士安裝在電動(dòng)車(chē)底部。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)適配器接受充電板的電力，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)充電。
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▲Plugless Power系統(tǒng)示意圖
安裝完成后，用戶(hù)只需將車(chē)停到充電板上就可充電，每小時(shí)充電量可供行駛20英里，充滿(mǎn)Model S約要10到12小時(shí)，取決于電池容量。如果沒(méi)有車(chē)庫(kù)，系統(tǒng)還能安裝到戶(hù)外，因?yàn)樗烙晁?，能?jīng)受的溫度范圍約-18度到50度。另外，無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)不會(huì)影響正常充電，所以可以同時(shí)用兩種方式充電。
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▲灰色部分為安裝在車(chē)身的適配器
無(wú)線(xiàn)充電如何實(shí)現(xiàn)？
目前，無(wú)線(xiàn)充電大概有三種傳輸方式：電磁感應(yīng)式、無(wú)線(xiàn)電波式和磁場(chǎng)共振式。Plugless Power用的就是電磁感應(yīng)式。不過(guò)，總體來(lái)說(shuō)它們的基本原理都是一樣的，就是利用交變電磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的無(wú)線(xiàn)傳輸。
三種方式各有所長(zhǎng)，但無(wú)線(xiàn)電波式由于功率低、能耗高、可行性差。所以，在電動(dòng)汽車(chē)界，電磁感應(yīng)式和磁場(chǎng)共振式是目前最為合適的技術(shù)。
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▲上面這幅圖中的①即為充電墻盒，它主要負(fù)責(zé)將高頻電轉(zhuǎn)換為交流電。隨后交流電傳輸至嵌入地面的充電板②，產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，使車(chē)內(nèi)的充電板④中出現(xiàn)感應(yīng)電流。
其中，電磁感應(yīng)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)可以算是目前比較成熟的技術(shù)了，像很多手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電、甚至我們常見(jiàn)的電磁爐就是利用這種技術(shù)。而它的原理也很簡(jiǎn)單，就是我們初中物理學(xué)的電磁感應(yīng)（通過(guò)磁通量的變化來(lái)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)）。
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▲手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電
但是，它可能只是一種過(guò)渡的解決方案，因?yàn)樵摷夹g(shù)要求電源發(fā)射設(shè)備和接受設(shè)備近距離接觸，目前一個(gè)充電點(diǎn)只能充一個(gè)設(shè)備，也無(wú)法做到透過(guò)一定厚度的障礙物進(jìn)行充電。
▲電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電示意圖
而可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、一對(duì)多充電的磁場(chǎng)共振式則被認(rèn)為代表了未來(lái)的趨勢(shì)。它的原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，加上共振的原理，來(lái)提升無(wú)線(xiàn)充電的效率。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是接受線(xiàn)圈和發(fā)射線(xiàn)圈處于一個(gè)相同的共振頻率來(lái)傳輸能量。
待解決的問(wèn)題有哪些？
首先，傳輸效率是所有無(wú)線(xiàn)充電都面臨的問(wèn)題。因?yàn)椋瑢?duì)于電動(dòng)車(chē)這樣充電功率更大的“電器”來(lái)說(shuō)，電能轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)電波，再由無(wú)線(xiàn)電波轉(zhuǎn)換成電能，這兩次轉(zhuǎn)換都會(huì)損失不少的能量。
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其次，電磁相容也是無(wú)線(xiàn)充電需要解決的技術(shù)瓶頸之一。因?yàn)殡姶挪ê苋菀桩a(chǎn)生洩漏，當(dāng)大功率的車(chē)用無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，也會(huì)對(duì)周?chē)纳锖碗娮釉O(shè)備產(chǎn)生影響，甚至?xí)：θ梭w健康。而利用封閉的自動(dòng)智慧化車(chē)庫(kù)安裝無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備是解決電磁相容比較好的途徑，不過(guò)成本也確實(shí)不菲。
還有哪些典型案例？
其實(shí)，在無(wú)線(xiàn)充電的規(guī)劃和靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)充電的選擇上，國(guó)內(nèi)外車(chē)企則各有不同。
沃爾沃：利用道路進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電
事實(shí)上，沃爾沃早在2012年就開(kāi)始啟動(dòng)一個(gè)名叫“電網(wǎng)道路系統(tǒng)”的項(xiàng)目，并在瑞典H?llered的測(cè)試中心建設(shè)了一條長(zhǎng)約400米的測(cè)試道路，該道路內(nèi)部鋪設(shè)了電纜。
▲沃爾沃研制道路無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)
當(dāng)測(cè)試卡車(chē)經(jīng)過(guò)這段道路時(shí)，車(chē)輛會(huì)同電纜自動(dòng)展開(kāi)連接，750V的直流電將對(duì)車(chē)輛進(jìn)行充電。
高通：Halo的感應(yīng)充電系統(tǒng)
在2015年4月22日的FormulaE電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽上，高通就展示了自己研發(fā)的Halo無(wú)線(xiàn)汽車(chē)充電技術(shù)。
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▲只需要將車(chē)停放在Halo的充電板上即可充電，不過(guò)不是為方程式賽車(chē)充電（它們比賽中連換電車(chē)都不用，直接換車(chē)），展示車(chē)僅為寶馬i8安全車(chē)
只要將車(chē)開(kāi)到充電墊的正上方，當(dāng)充電線(xiàn)圈對(duì)齊之后，電流便會(huì)開(kāi)始輸送到汽車(chē)當(dāng)中。如果汽車(chē)和墊子之間存在外來(lái)物體，系統(tǒng)還可自動(dòng)暫停充電。
比亞迪：WAVE無(wú)線(xiàn)充電墊
比亞迪早在2005年12月就申請(qǐng)了非接觸感應(yīng)式充電器專(zhuān)利。在2014年7月賣(mài)給猶他大學(xué)一輛40英尺的純電動(dòng)巴士，這款巴士就裝配著最新的WAVE無(wú)線(xiàn)充電墊。
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▲比亞迪K7（可無(wú)線(xiàn)充電）
