電動(dòng)汽車的無(wú)線充電技術(shù)前景如何

在汽車無(wú)線充電領(lǐng)域，WiTricity已經(jīng)兢兢業(yè)業(yè)努力了超過(guò)十年。功不唐捐，伴隨著電動(dòng)汽車的興起，它可能很快便會(huì)獲得回報(bào)。在未來(lái)十年里，如果你打算購(gòu)買電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車，那么你將成為數(shù)百萬(wàn)同好消費(fèi)者中的一位。

目前，在路行駛的車輛中只有大約1%是電動(dòng)汽車，但各方都認(rèn)為電動(dòng)汽車將會(huì)飛速發(fā)展，到2030年將會(huì)成為主流。一些汽車制造商，比如沃爾沃，未來(lái)的生產(chǎn)銷售計(jì)劃很可能只包括電動(dòng)車和混合動(dòng)力車。英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、挪威甚至德國(guó)都有打算逐步禁止銷售化石燃料汽車。

雖然電動(dòng)汽車的前景光明無(wú)比，但是如果你有一輛電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力車，便會(huì)發(fā)現(xiàn)它帶來(lái)的一些小煩惱。其中最麻煩的就是充電問(wèn)題，每天晚上都要插上插頭充電(早上離開(kāi)的時(shí)候，還得記得拔掉插頭)，日復(fù)一日的重復(fù)也許會(huì)漸漸令人不堪其擾。更大的麻煩是要擔(dān)心出行路途遠(yuǎn)近，或者說(shuō)要考慮電池的續(xù)航能力是否足以支持你在兩地間往返。

事實(shí)上，據(jù)汽車制造商所說(shuō)，將于今年晚些時(shí)候?qū)⑦M(jìn)入市場(chǎng)的寶馬新5系530e，就將配備一款使用WiTricity技術(shù)的無(wú)線充電系統(tǒng)。無(wú)線充電可以使電動(dòng)汽車能夠不斷地“加滿”電量，這樣一來(lái)，不管是在公共停車區(qū)停放還是在自家車庫(kù)過(guò)夜，都能實(shí)現(xiàn)輕松充電?！拔覀兿氚褔@‘充電’這一問(wèn)題的焦慮解決掉，讓電動(dòng)汽車制造商們做他們想做的事情，”Gruzen說(shuō)。

汽車無(wú)線充電的流程大致如下：司機(jī)停進(jìn)車庫(kù)或停在停車位，車頭剛好在電源墊上方(Gruzen稱它為“披薩盒”)。有些充電墊會(huì)被安裝在地面內(nèi)部，并且完全不會(huì)向上凸起，干擾正常的車輛停放。如果車輛定位準(zhǔn)確，就會(huì)自動(dòng)開(kāi)始充電。

在充電墊內(nèi)部，有一個(gè)圓形線圈將交流電轉(zhuǎn)換成磁波。由功率放大器控制電磁波的電流大小和頻率。在汽車內(nèi)部，位于汽車電源管理系統(tǒng)附近有一個(gè)接收器，其中包含另一個(gè)線圈，經(jīng)過(guò)調(diào)諧來(lái)接收與源線圈相同頻率的電磁波。接收器收到電磁波，將磁能重新轉(zhuǎn)換成電流，儲(chǔ)存在汽車電池中。

這種磁共振充電比其他無(wú)線充電技術(shù)更為有效，因?yàn)槟芰吭诳諝庵幸苿?dòng)時(shí)的流失很少(在7%到10%左右)。雖然很難把和磁共振充電技術(shù)直接與射頻系統(tǒng)進(jìn)行比較，因?yàn)檫@一原理并未應(yīng)用到汽車充電方面，但其他方面的證據(jù)足以表明射頻識(shí)別技術(shù)的能量流失超過(guò)了10%。另外，磁共振的應(yīng)用條件也要更寬容一些，這意味著電源和接收器不必放在單一固定的位置，也不一定非要處于兩者之間。在這種情況下，汽車不必完全停靠在電源墊上，也能滿功率充電。

那年夏天，這家新公司展示了它的“高度共振無(wú)線功率傳輸”技術(shù)，他們聲稱這種技術(shù)可以在兩米開(kāi)外點(diǎn)亮一個(gè)60瓦的燈泡。這一令人印象深刻的結(jié)果記錄在一篇研究論文里，于2007年7月發(fā)表在“科學(xué)”雜志上。因此，去年年底，WiTricity在電子消費(fèi)品無(wú)線充電技術(shù)上投子認(rèn)輸，把所有資源都放在了電動(dòng)汽車無(wú)線充電領(lǐng)域上。它關(guān)閉了位于德克薩斯州奧斯汀的辦事處，并由80名員工減少到55名。

在電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域，WiTricity的主要對(duì)手是高通（Qualcomm）。高通的無(wú)線充電系統(tǒng)Halo也是基于磁共振技術(shù)。高通與WiTricity做的事情基本相同。高通公司的John Boodhansingh告訴我Halo還提供一些附加功能，比如探測(cè)充電墊附近是否有異物等。(實(shí)際上，WiTricity表示它的技術(shù)也提供了這種異物檢測(cè)功能。)

高通也將權(quán)衡維系與世界各地汽車制造商及供應(yīng)商之間的強(qiáng)大關(guān)系，以使Halo應(yīng)用到盡可能多的新電動(dòng)車和混合動(dòng)力車上。而且，與WiTricity相同，高通在無(wú)線充電的核心必要技術(shù)上擁有大量的專利。這意味著汽車制造商在想要將現(xiàn)有的無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)用到新車型時(shí)，要向高通或者WiTricity中的一方甚至兩方支付使用費(fèi)。

在汽車工程師協(xié)會(huì)的努力下，在競(jìng)爭(zhēng)中處于核心地位的兩家公司都試圖創(chuàng)造出一個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用到所有汽車無(wú)線充電系統(tǒng)上。該項(xiàng)目將使所有汽車制造商和供應(yīng)商喜大普奔、齊聲歌唱，如此一來(lái)，一個(gè)帶有來(lái)自供應(yīng)商a無(wú)線接收器的汽車也可以從供應(yīng)商b制造的發(fā)射器中獲得電源，帶來(lái)極大便利。

這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電動(dòng)汽車公共充電系統(tǒng)的制造商們來(lái)說(shuō)也是至關(guān)重要，因?yàn)樗麄冎圃斐龅南到y(tǒng)必須能夠與任意類型的電動(dòng)汽車相匹配。同時(shí)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)也保證了使用高通技術(shù)的充電系統(tǒng)能夠在WiTricity的充電墊上充電。該標(biāo)準(zhǔn)將在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)公布，預(yù)計(jì)將于2018年底或2019年初獲得批準(zhǔn)。

沒(méi)有人可以就此斷定無(wú)線充電功能的打包方式：它可能是電動(dòng)汽車的內(nèi)置成本，又或者是作為附加產(chǎn)品出售。汽車制造商的營(yíng)銷手段可能會(huì)決定消費(fèi)者的感知和需求。現(xiàn)在，Jerram并不期待無(wú)線充電成為一個(gè)大賣熱點(diǎn)，起碼現(xiàn)在還不到時(shí)候。