新能源汽車為什么需要無線充電技術(shù)

新能源汽車配備無線充電功能是未來的趨勢(shì)。因?yàn)楝F(xiàn)在的有線充電的，相較于，我們開發(fā)的這個(gè)，新能源車的無線充電，在安全性和便捷性方面都有很大的差距，這個(gè)無線充電的體驗(yàn)?zāi)?，是你把這個(gè)新能源車直接停進(jìn)車位就可以開始充電了，而且沒有外露的高壓電線纜，避免了這方面的安全隱患。所以，安全性和便捷性會(huì)讓新能源車無線充電成為未來新能源車的標(biāo)配。

無線充電主要分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，靜態(tài)是把電動(dòng)車停進(jìn)車位就可以充電了，動(dòng)態(tài)是未來可以在高速公路上拖車，實(shí)現(xiàn)邊走邊充。目前最接近量產(chǎn)的是靜態(tài)無線充電技術(shù)，充電效率最高能到95.4%，這是實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到最高效率，最低不低于85%。所以，這個(gè)充電效率基本上還是可以媲美線充的。而動(dòng)態(tài)無線充電大概預(yù)期在三到五年后才會(huì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

在成本方面，如果能夠達(dá)到3萬套以上的出貨量，出貨價(jià)格能控制在1萬元以內(nèi)，成本降低后也有利于這項(xiàng)技術(shù)的普及。

實(shí)現(xiàn)隔空能量傳輸本身并不復(fù)雜，可基于LC諧振電路來實(shí)現(xiàn)，類似于電磁爐的原理。無線充電產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵點(diǎn)是把其做成一個(gè)成熟的、產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品，做到符合車規(guī)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。麻省理工從2007年開始研究大功率無線充電技術(shù)，直到現(xiàn)在還沒有產(chǎn)業(yè)化。預(yù)計(jì)2020-2021年將會(huì)大批量出貨，實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。

目前，整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜度較高。首先，傳統(tǒng)的技術(shù)需要停車入位，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10厘米，車主倒車精準(zhǔn)進(jìn)入指定位置之后才能無線充電，這對(duì)于車主來說的體驗(yàn)不夠方便，還需要技術(shù)上的進(jìn)一步更新迭代。

第二個(gè)難點(diǎn)是關(guān)于異物檢測(cè)，如果在無線充電的能量通路中存在金屬異物，就會(huì)引起發(fā)熱，甚至有火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，目前許多方案商都在致力于解決這個(gè)問題。但是金屬物體的種類有很多，甚至小到曲別針、大頭針都會(huì)有影響。而且金屬物體的空間位置的不同，也需要不同的算法去處理。因此，金屬異物檢測(cè)也是一個(gè)核心難點(diǎn)。

最重要的是，把無線充電做成完全車規(guī)級(jí)的產(chǎn)品是門檻比較高的事情，這意味著絕對(duì)不能出現(xiàn)任何的安全隱患。這就要求產(chǎn)品符合很多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，但要做到幾百項(xiàng)的要求都達(dá)成確實(shí)是一個(gè)必須要解決的難點(diǎn)。

電磁泄漏是很多消費(fèi)者擔(dān)憂的問題，但實(shí)際上，現(xiàn)在的技術(shù)水平使得電磁泄漏問題并不嚴(yán)重，因?yàn)樵O(shè)備的耦合系數(shù)比較高，耦合系數(shù)高意味著發(fā)射能量幾乎都被接收端接收了，在空氣中輻射的能量是很少的。所以說無線充電的效率可以幾乎媲美有線充電，它實(shí)際在空中損耗可以做到很小。在無線充電過程中，人在車內(nèi)或者在車輛周圍都幾乎不會(huì)有影響。

在之前做過整車的EMC檢測(cè)（電磁兼容性檢測(cè)）中可以發(fā)現(xiàn)，散射到空間中的無線充電的能量場(chǎng)還不如一個(gè)放在耳邊的手機(jī)的輻射量大。像寶馬這類主機(jī)廠企業(yè)研發(fā)無線充電是跟供應(yīng)商合作的模式，寶馬是跟德國大陸電子正在合作研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。

其實(shí)大多數(shù)的一級(jí)供應(yīng)商開發(fā)并推廣這項(xiàng)技術(shù)，背后還有方案商參與。一般來說，一級(jí)供應(yīng)商不會(huì)自主開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，都是跟方案商合作，方案商其實(shí)提供的是一個(gè)技術(shù)的，這個(gè)指導(dǎo)意見，包括專利的，其實(shí)大量的開發(fā)工作還是一級(jí)供應(yīng)商來完成。

各家無線充電的大功率無線的一級(jí)供應(yīng)商實(shí)際上是在競(jìng)爭(zhēng)哪家可以率先量產(chǎn)。率先量產(chǎn)之后將會(huì)影響行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外，量產(chǎn)之后，就可以讓很多新能源廠商都愿意嘗試這項(xiàng)新技術(shù)。

無線充電技術(shù)少不了發(fā)射端和接收端，接收端由線圈和電源模組構(gòu)成，前裝在車輛底盤上，把磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)，再變成直流充到鋰電池中。所以，發(fā)射接收端設(shè)備確實(shí)會(huì)給主機(jī)廠增加一定成本。成本高低取決于根充電瓦數(shù)的不同，但在初期成本會(huì)稍高，產(chǎn)量在達(dá)到3萬套以上就會(huì)有非常大幅的成本下降。

如果說一個(gè)大概的范圍呢，因?yàn)楝F(xiàn)在量還不是很大啊，大概的范圍，給大家做個(gè)簡單，做個(gè)參考就是。如果是低功率版本的，大概就增加幾千塊錢成本，如果是高功率版本，大概會(huì)增加這個(gè)1.5萬到2萬元。但是主要的成本還是在發(fā)射端，接收端成本只占大概30%。

此外，國家的新能源戰(zhàn)略把整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)推到了一個(gè)很高的高度上，所以目前很多國內(nèi)的新能源品牌在新技術(shù)應(yīng)用方面都處于前列。比如大功率電動(dòng)車無線充電技術(shù)，很多國外廠商尚未量產(chǎn)，但不少國內(nèi)新能源廠商、特別是傳統(tǒng)主機(jī)廠新能源部門都表現(xiàn)出了非常大的興趣。

無線充電未來會(huì)成為三電系統(tǒng)中很重要的一部分，對(duì)于動(dòng)力電池沒有特殊要求，任何一種新能源動(dòng)力電池都可以搭配大功率無線充電。而且無線充電是可以隨停隨充，它能實(shí)現(xiàn)多次淺充，這種充電方式也有助于延長鋰電池的使用壽命。

關(guān)于電動(dòng)車無線充電的國家標(biāo)準(zhǔn)目前有幾版草案，但還沒有最終確定。從車端和地端分開來講，車端制定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)是天津中汽研，地面端標(biāo)準(zhǔn)是中電聯(lián)。由于在2020年，電動(dòng)車無線充電技術(shù)產(chǎn)品很可能就會(huì)大批量出貨，所以預(yù)計(jì)今年中旬或者中下旬，國內(nèi)的電動(dòng)車無線充電標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)從草案形成可發(fā)布的版本。

在充電效率方面，無線充電和有線充電相差不大，效率上相差1%-2%。在安全性方面，無線充電有明顯優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闆]有外露線纜，杜絕了高壓線纜帶來的安全隱患，同時(shí)設(shè)備的使用壽命比較長。