解決補能難題汽車無线充電離我們有多遠？

2023-08-09 18:30:16 編輯： robot

導讀　　手機無线充電早已普及，汽車無线充電還要等多久？近期法國就爲純電動汽車鋪設了一段長達2公裏的無线充電道路，車輛無論是在行駛還是停止狀態下，都可以進行充電。無獨有偶，中國一汽近期在其科技創新基地內也...

　　手機無线充電早已普及，汽車無线充電還要等多久？近期法國就爲純電動汽車鋪設了一段長達2公裏的無线充電道路，車輛無論是在行駛還是停止狀態下，都可以進行充電。無獨有偶，中國一汽近期在其科技創新基地內也推出了一條高功率動態無线充電道路系統，可爲行駛中的純電動車進行實時充電。從緩解補能焦慮到改善充電體驗，不難發現，繼換電、超充後，汽車無线充電正在悄然到來。

　　汽車無线充電並非噱頭乃是大勢所趨

　　隨着新能源汽車的迅猛發展，市場份額不斷提升。據官方數據統計，截至2023年6月底，全國新能源汽車保有量超過1620萬輛，平均每2.5輛新能源車擁有一根充電樁，但由於公共充電樁分布不均，“找樁難”依舊困擾着不少新能源車主，補能焦慮問題亟待解決。現階段，有线充電樁和換電依舊是主流的補能方式，但正如當初固定電話被移動電話所取代一樣，使用的便利性代表着消費趨勢，企業的技術研發也勢必圍繞這個趨勢來持續推進。從這個角度來看，無线充電不僅可以減少用戶參與度，同時還能爲用戶帶來更佳的充電體驗，近年來備受業界關注。

　　從工作原理是來看，汽車無线充電分爲電磁感應、磁場共振、電場耦合和無线電波四種技術方式，其中電磁共振是目前比較主流的技術。而從形式上可分爲兩種，即靜態無线充電和動態無线充電。前者適用於車輛停止時的補能，通過在地下預埋的發射线圈向內置在車輛上的無线充電裝置發送共振頻率，並以此爲電池充電。目前，靜態無线充電技術在國內已經落地，比如杭州亞運村充電站就配備了無线充電停車位。後者顧名思義就是在道路上鋪設無线充電發射线圈，讓汽車在行駛中實現持續充電，而且允許純電動汽車搭載小容量電池，目前尚未實現商業化落地。

　　根據全球市場研究機構Markets and Markets此前發布的報告，全球純電動汽車無线充電市場規模將從2020年的1600萬美元增至2027年的2.34億美元，市場前景廣闊。

　　近年來，不少車企都瞄准了無线充電這一新興領域。早在2018年，上汽榮威就推出了全球首台實現無线充電的純電動車型；一汽紅旗在2020年推出了支持無线充電技術的紅旗E-HS9(配置|詢價)；上汽智己於2023年3月正式落地了旗下首個11kW大功率整車智能無线充電方案。此外，奔馳、寶馬、大衆、豐田、現代、吉利、長城以及比亞迪等國內外主流車企都已涉足無线充電技術的研發和布局。而近期最值得關注的就是特斯拉收購了一家德國無线充電公司，未來或將投放相關產品。

　　事實上，車企爭相布局無线充電的背後，是國家政策層面的推動和大力支持。2020年和2022年，國務院辦公廳和國家發改委等部門先後推出了《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》和《關於進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》，明確提出要加強和推進無线充電等新型充電技術研發。此外，2023年5月工信部工信部印發了《無线充電（電力傳輸）設備無线電管理暫行規定》，其中對於汽車無线充電的工作頻率提出了明確要求。不難發現，無线充電已經進入了國家相關監管部門的視野，爲其未來發展帶來了更多可能。中國電力企業聯合會標准化管理中心主任劉永東認爲，純電動汽車無线充電技術的優勢，使其與智能駕駛等技術無縫結合，將成爲純電動汽車未來的發展趨勢。

　　汽車無线充電會帶來哪些改變？

　　據美國無线充電技術公司WiTricity一項調查顯示，96%的人群對汽車無线充電感興趣，而70%的人表示更有可能購买帶無线充電功能的純電動汽車。那么，汽車無线充電對於日常用車生活會帶來哪些改變？

　　對於靜態無线充電而言，給純電動汽車補能帶來的改變是顯而易見的。首當其衝的就是使用更加方便和安全，相比傳統的有线充電樁，無线充電只需要把車停到帶有無线充電設施的車位上，通過車內系統來开啓和關閉充電。省去了車主下車插拔充電樁的環節，可以做到隨停隨充。試想一下，未來當你駕駛純電動汽車出門接送家人，等人的間隙就可以隨時對車輛進行充電。除了可以緩解如今“一樁難求”的尷尬局面外，還可以間接促進純電動汽車的普及和發展。同時，由於無线充電是自動充電，車主無須手動插拔充電槍，避免了有线充電在插拔充電槍頭時可能產生的電火花，觸電風險也隨之降低。

　　此外，採用無线充電技術可以省去充電樁、充電线和充電槍等設施，如果在停車場鋪設大面積集中式功率模塊的話，可以爲更多的停車位實現無线充電，同時還不會侵佔更多額外的空間，提高空間利用率。

　　而對於動態無线充電而言，雖然目前仍處於封閉測試階段，但其將帶來的改變同樣令人欣喜。首先就是能極大緩解車主的“裏程焦慮”，盡管如今電池容量越來越大，續航裏程越來越長，但“裏程焦慮”問題並未得到徹底解決，遠途出行難依舊困擾着大多數純電動車主。動態無线充電一旦成功落地，車輛便可以實現邊行駛邊充電，打破純電動汽車的行駛邊界，讓純電動車主也可以擁抱詩和遠方。以上面提到中國一汽創新基地內的高功率動態無线充電道路爲例，車輛在行駛完這120米的道路後，可以補充1.3公裏的續航裏程。

　　其次，對於純電動車而言，可以有效降低車輛成本。由於動態無线充電的特性，純電動車無須再配備大容量電池，特別是經常跑長途的純電動卡車，只需配備小容量電池即可，在行駛中實時充電，這樣就可以節省下來一筆不小的電池費用。

　　汽車無线充電仍不完美實現普及道阻且長

　　正如手機充電從有线過渡到無线一樣，汽車無线充電同樣具備獨特的場景性，滿足了用戶的特定需求，未來擁有廣闊的發展前景，但在其發展的過程中仍然存在一些無法忽視的問題。

　　充電效率低。現階段，汽車無线充電的效率要比有线充電低，原因在於電磁感應傳輸過程中存在能量損失。以2023年上市的捷尼賽思GV60(配置|詢價)爲例，其電池能量爲76.4 kWh，採用功率爲11kW的無线充電系統，充滿電需要接近8小時，與快充沒法比，基本上相當於家用慢充樁的水平。充電效率低，會極大影響用戶充電體驗。

　　成本相對較高。無线充電設施一般鋪設在地面，但需要埋電线，如果是在新建建築中安裝還好，如果是需要改造現有建築，那成本就要比充電樁高很多了。另外，由於汽車無线充電產業尚處於發展初期，上下遊產業鏈還不成熟，導致無线充電設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倍。以智己近期推出的11kW無线充電樁爲例，需要車主另行購买安裝，統一售價爲18，999元。而智己購車贈送給車主的7kW有线充電樁，報價爲6000元。

　　安全性問題。正如上文提到的，無线充電的工作原理是靠電磁波來傳遞能量，在這個過程中是一定會產生電磁輻射的，長時間使用對人體是否有傷害是用戶比較擔心的問題。現階段國家對於純電動汽車無线充電是有國家標准的，但都屬於推薦標准而非強制性標准。另外，目前的無线充電設備的功率還都比較小，後續一旦出現大功率無线充電設備，電磁輻射會不會更強，還是個未知數。還有就是隨着充電功率的提升，電池的發熱量勢必增大，同樣存在一定安全隱患。當然，隨着無线充電技術不斷進步，相應的國家標准和法規也將逐步完善，來保障用戶的用車安全。

　　以上的一些問題都是針對靜態無线充電來說的，對於動態無线充電而言，發展和普及的難度要更大。

　　最核心的問題就在於建設成本。現階段無线充電設備成本較高，如果想在道路上大規模鋪設特殊的電磁感應线圈或電磁輻射設備，需要大量的投資。有業內人士表示，無线充電道路和充電設備的基礎建設成本高，每公裏造價100萬美元，長裏程難以覆蓋。此外，後期的維護和更新也需要耗費相當的資源和費用。這其中包括了設備更新成本、人員維護成本等，裏程越長，所需要的資金投入越龐大。

　　總結

　　不可否認的是，汽車無线充電這個早年間科幻電影裏才有的場景已經距離我們越來越近了，盡管現階段汽車無线充電還存在一些亟待解決的問題，但隨着技術的不斷進步、設備成本下降以及國家政策法規、行業標准的制定和完善，實現“邊走邊充”，甚至能像手機無线充電那樣便捷地爲汽車充電，或許已爲時不遠。