汽車無線充電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

各國政府積極推進(jìn)新能源車發(fā)展，提升用戶在充電環(huán)節(jié)的服務(wù)體驗(yàn)與提升續(xù)航里程成為各車廠努力方向，除了提升電池容量外，快速充電與無線充電亦為各車廠與Tier 1重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目

BMW宣布2018年7月將投入無線充電系統(tǒng)生產(chǎn)，并于德國率先導(dǎo)入于BMW 530e iPerformance PHEV車型。未來汽車僅需停放于充電底座正上方，按下啟動按鈕，無需電纜即可開始充電，充電完成系統(tǒng)也將自動關(guān)閉，此系統(tǒng)率先提供車主安裝于自家車庫中，透過3.2kW功率在3個半小時內(nèi)將電池充飽，使充電易用性與便利性有望大幅提升。

此次，BMW推出的無線充電系統(tǒng)并非汽車領(lǐng)域首例，早在2007年MIT研究團(tuán)隊(duì)設(shè)立的WiTricity及以磁共振技術(shù)為主軸，與Toyota、Audi、Mitsubishi與Honda等車廠展開合作；2012年美國廠商Evatran則透過Plugless Power計(jì)劃，對Nissan Leaf與GM Volt車主進(jìn)行實(shí)證測試，爾后包括Daimler、BMW、GM等車廠皆陸續(xù)投入無線充電方案測試。

相較于中低功率的無線充電系統(tǒng)主要采用WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn)，以磁感應(yīng)技術(shù)為主，汽車領(lǐng)域則多采用磁共振技術(shù)，僅有Evatran、Bombardier等少數(shù)廠商采用磁感應(yīng)方案。主要原因系磁共振技術(shù)支援較高功率與較遠(yuǎn)傳輸距離，在汽車充電動輒千瓦的功率，與底盤與地面距離較遠(yuǎn)難以近距離耦合的條件下，磁共振技術(shù)即廣泛被車廠采用。

以往多有磁共振技術(shù)充電效率不佳之討論，隨著各解決方案提供商積極投入高效率天線設(shè)計(jì)、高效能電力轉(zhuǎn)換技術(shù)等，目前采用磁共振技術(shù)的汽車無線充電方案皆可達(dá)到85～90%的充電效率，與磁感應(yīng)技術(shù)90%傳輸效率相比，已相當(dāng)具有競爭力。

目前汽車無線充電仍停留在標(biāo)準(zhǔn)測試的階段，其中SAE主導(dǎo)汽車無線充電發(fā)展，其于2014年即已公告針對EV與PHEV的國際無線充電標(biāo)準(zhǔn)J2954，與無線充電通訊標(biāo)準(zhǔn)J2847-6，其中J2954將汽車無線充電依據(jù)輸出功率分為4個級別，包括家用充電設(shè)備的WPT1支援3.7kw、用于公共與半開放停車場的WPT2支援7.7kw，以及應(yīng)用于快速充電的11Kw與22Kw；同時，J2945也要求無線充電系統(tǒng)需兼容各家電動車，此亦將解決目前采用電纜充電存在接口標(biāo)準(zhǔn)不一的問題。

除SAE外，包括國際標(biāo)準(zhǔn)組織IEC亦已針對地面端無線充電訂定標(biāo)準(zhǔn)IEC 61980，ISO19363則是針對車輛端訂定標(biāo)準(zhǔn)；另外，德國STILLE計(jì)劃、日本JSAE等也陸續(xù)推出汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)，中國為全球最大新能源車市場，對于汽車無線充電需求也不小，2015年中國新能源汽車EV無線充電標(biāo)準(zhǔn)委員會也已訂定無線充電系統(tǒng)要求、通訊協(xié)議與電磁環(huán)境限值與測試方法等，目前皆已進(jìn)入最后審批階段，包括吉利汽車、小鵬汽車、Nissan與BMW等皆已于中國展開功能交互操作測試。

隨國際標(biāo)準(zhǔn)組織皆已進(jìn)入最后標(biāo)準(zhǔn)測試階段，預(yù)計(jì)2019年將完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)訂定，屆時無線充電系統(tǒng)廠在產(chǎn)品規(guī)劃與市場推廣上亦將有所依循；對消費(fèi)者而言，無線充電除可提升易用性外，未來也無需考量充電接口不一的問題，當(dāng)基礎(chǔ)建置大規(guī)模布建后，任何設(shè)置無線充電站的停車場皆可進(jìn)行充電，充電服務(wù)的可接近性將大幅提升。

觀察現(xiàn)有汽車無線充電方案，功率普遍落在WPT1等級，亦即無線充電將率先實(shí)現(xiàn)于家用充電設(shè)備，隨著各大車廠陸續(xù)投入測試與國際標(biāo)準(zhǔn)頒布，無線充電將往7.7kW方向發(fā)展，其功率較大得以縮短充電時間，也較適合安裝于公用停車場，以符合4～8小時停車充電需求，但此類皆屬于靜態(tài)充電。

更多車廠與政府單位希望實(shí)現(xiàn)的或許是進(jìn)一步結(jié)合公共建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高功率、短時間的動態(tài)充電，此亦代表著汽車無線充電將成為智慧城市中的重要環(huán)節(jié)，包括在等待紅綠燈、公交車?？空镜榷虝和Ａ舻膱鼍?，透過無線充電裝置的布建，讓汽車充電更容易與方便，目前包括意大利、韓國與瑞典等國家皆已展開動態(tài)充電測試。