無(wú)線充電技術(shù)更趨成熟 量產(chǎn)指日可待

今年前4個(gè)月，我國(guó)新能源汽車銷量同比增長(zhǎng)83％，依然保持高速發(fā)展勢(shì)頭。而隨著電動(dòng)汽車不斷擴(kuò)大市場(chǎng)滲透，下游產(chǎn)業(yè)鏈也在積極尋求以技術(shù)創(chuàng)新改變充電場(chǎng)景。無(wú)線充電便是方向之一：讓消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)無(wú)樁充電，甚至可以實(shí)現(xiàn)邊行車邊充電。

1890年，尼古拉·特斯拉曾進(jìn)行無(wú)線充電的試驗(yàn)。一百年后的今天，手機(jī)領(lǐng)域開(kāi)始推廣這項(xiàng)技術(shù)。如果電動(dòng)汽車也能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線充電，其所能提供的用戶體驗(yàn)很可能再上一個(gè)臺(tái)階。理想能夠照進(jìn)現(xiàn)實(shí)最好不過(guò)，但無(wú)線充電技術(shù)究竟發(fā)展得如何，是否具備了市場(chǎng)化的基礎(chǔ)？

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，無(wú)線充電雖然現(xiàn)階段還比較“邊緣”，但這項(xiàng)技術(shù)因其前沿性，反而往往成為新聞熱點(diǎn)。今年1月，我國(guó)無(wú)線充電領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)有感科技發(fā)布了新一代解決方案，并宣布其在江蘇南通的智能制造基地正式投產(chǎn)。據(jù)有感科技創(chuàng)始人王哲介紹，該公司目前已拿到包括北汽集團(tuán)、廣汽傳祺、上汽大通等30余家主流車企無(wú)線充電項(xiàng)目，供貨車型總數(shù)已超80款。

據(jù)悉，電動(dòng)汽車無(wú)線充電，主要是運(yùn)用電磁感應(yīng)或磁場(chǎng)共振技術(shù)，在車輛底盤(pán)安裝“接收板”，地上安裝和電網(wǎng)連接的“發(fā)射板”，通過(guò)兩塊板接近，電磁場(chǎng)近場(chǎng)相互耦合或諧振，實(shí)現(xiàn)電能傳輸。目前，無(wú)線充電主要分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)無(wú)線充電，是指停車即充電；動(dòng)態(tài)無(wú)線充電通過(guò)在道路下面鋪設(shè)的無(wú)線充電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛邊行駛邊充電。王哲說(shuō)，目前最接近量產(chǎn)的是靜態(tài)無(wú)線充電技術(shù)，充電效率最高能到95.4％（實(shí)驗(yàn)室結(jié)果），最低不低于85％，基本上可以媲美線充；而動(dòng)態(tài)無(wú)線充電預(yù)期3～5年后才會(huì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

王哲認(rèn)為，電動(dòng)汽車配備無(wú)線充電功能是未來(lái)的趨勢(shì)。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，采用無(wú)線充電只需把車輛直接停進(jìn)車位充電即可。無(wú)線充電沒(méi)有外露的高壓電線纜，避免了安全隱患。相較有線充電，其在安全性和便捷性方面更勝一籌。中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)在《公共領(lǐng)域充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展報(bào)告（2019）》也提到，無(wú)線充電是解決無(wú)人駕駛階段電動(dòng)汽車充電的重要手段。

不過(guò)，在實(shí)際操作中，車輛停入車位后，要求車輛上的接收端線圈和地面發(fā)射端信圈圓心重合偏移不超過(guò)10cm，車主只有精準(zhǔn)倒車進(jìn)入指定位置之后才能無(wú)線充電。另外，如果在無(wú)線充電的能量通路中存在金屬異物，就會(huì)引起發(fā)熱，甚至有發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。曲別針、大頭針類似小的金屬物體都會(huì)對(duì)充電產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)現(xiàn)安全充電之前的金屬異物檢測(cè)成為一個(gè)核心難點(diǎn)，目前許多企業(yè)都在致力于解決這個(gè)問(wèn)題。

成本則是另一方面的挑戰(zhàn)。據(jù)了解，北美無(wú)線充電的領(lǐng)頭羊Evatran為特斯拉、寶馬i3和日產(chǎn)聆風(fēng)提供的后裝無(wú)線充電產(chǎn)品，充電功率為3.6kW和7.2kW，價(jià)格為6000美元和13000美元。王哲提到，在成本方面，如果能夠達(dá)到3萬(wàn)套以上的出貨量，出貨價(jià)格就能控制在1萬(wàn)元內(nèi)，并且成本降低更有利于這項(xiàng)技術(shù)的普及。據(jù)他介紹，目前如果是低功率版本的無(wú)線充電產(chǎn)品，大概增加幾千元成本；如果是高功率版本，則增加1.5萬(wàn)～2萬(wàn)元；主要的成本在發(fā)射端，接收端只占約30％。

對(duì)于消費(fèi)者比較擔(dān)心的電磁泄漏問(wèn)題，王哲也進(jìn)行了釋疑：“設(shè)備的耦合系數(shù)比較高，意味著發(fā)射能量幾乎都被接收端接收，在空氣中輻射的能量很少。在無(wú)線充電過(guò)程中，人在車內(nèi)或在車輛周圍都幾乎不會(huì)有影響。我們做過(guò)整車EMC檢測(cè)（電磁兼容性檢測(cè)），散射到空間中的無(wú)線充電能量場(chǎng)還不如一部放在耳邊手機(jī)輻射量大。”

事實(shí)上，2014年，中興新能源與北汽福田、廈門(mén)金龍、宇通、東風(fēng)、蜀都等整車企業(yè)，以及全國(guó)20多座城市曾簽署相關(guān)合作協(xié)議，為公交車提供無(wú)線充電技術(shù)。不過(guò)，關(guān)于合作項(xiàng)目進(jìn)展的消息并不多見(jiàn)于報(bào)端。記者日前致電一位曾在中興新能源供職的業(yè)內(nèi)人士，得到回復(fù)稱：現(xiàn)在中興新能源的無(wú)線充電項(xiàng)目一直在進(jìn)行中，但具體的細(xì)節(jié)不便透露。

此前，中興新能源相關(guān)人士曾公開(kāi)表示：“目前，我們的無(wú)線充電項(xiàng)目集中于乘用車領(lǐng)域，并且有不少車企主動(dòng)尋求合作。每一款車的項(xiàng)目要做三年，最大的規(guī)劃會(huì)在2020年發(fā)布。”

Research and Markets的最新報(bào)告顯示，至2025年，電動(dòng)汽車無(wú)線充電市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)4.07億美元，2020～2025年期間的年復(fù)合增長(zhǎng)率將為117.56％。在全球市場(chǎng)，不少企業(yè)都布局無(wú)線充電技術(shù)，國(guó)內(nèi)有中興新能源、有感科技、中惠創(chuàng)智及其他技術(shù)公司及科研院所，國(guó)外有WiTricity、Evatran、Bombardier、Elix等。目前，除了電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)制造商正在加大投入力度，一些整車企業(yè)與零部件供應(yīng)商也在進(jìn)行獨(dú)立或合作開(kāi)發(fā)。王哲的觀點(diǎn)是：“誰(shuí)能夠率先量產(chǎn)，誰(shuí)就將影響行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且促使更多的新能源車企嘗試這項(xiàng)新技術(shù)。”

種種跡象表明，車企有意加快無(wú)線充電技術(shù)的市場(chǎng)化步伐。據(jù)了解，2016年，Evatran公司曾為特斯拉開(kāi)發(fā)Plugless Power系統(tǒng)，讓Model S的車主可以享受無(wú)線充電服務(wù)。2018年，上汽榮威推出了支持無(wú)線充電的車型Marvel X，寶馬發(fā)布旗下首款擁有無(wú)線充電功能的車型530e，在當(dāng)年日內(nèi)瓦車展上亮相的保時(shí)捷MissionE Cross Turismo概念車也支持無(wú)線充電。2019年底要上市的保時(shí)捷Taycan，無(wú)線充電設(shè)備功率達(dá)到11kW；今年上海車展上亮相的廣汽Aion S，無(wú)線充電設(shè)備功率也是11kW。2019 CES上，本田展出了最新研發(fā)的Wireless Vehicle-to-Grid無(wú)線充電技術(shù)，以無(wú)線方式連接電動(dòng)汽車和電網(wǎng)，使車輛停在墊片上就能夠充放電。