從智能手機(jī)到新能源汽車，無線充電正站上新風(fēng)口。近日，美國(guó)無線充電系統(tǒng)供應(yīng)商WiTricity宣布與宇通客車合作，為宇通旗下自動(dòng)駕駛電動(dòng)小巴小宇2.0提供無線充電服務(wù)。

當(dāng)前，電動(dòng)汽車無線充電尚處于早期階段，沃爾沃、奧迪、寶馬、梅賽德斯-奔馳等車企都在大力研發(fā)測(cè)試電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)，不少地方政府也借此探索未來交通的更多可行性，但考慮到成本等因素，在這項(xiàng)技術(shù)真正落地之前，還有很多障礙需要消除。

車企積極測(cè)試布局

現(xiàn)階段，市面上常見的無線充電技術(shù)多應(yīng)用于智能手機(jī)，而電動(dòng)汽車的無線充電技術(shù)也是業(yè)內(nèi)研發(fā)的重要方向之一，車企、零部件供應(yīng)商、電子科技公司等都在積極布局。據(jù)了解，主流的無線充電有4種方式：電磁感應(yīng)、磁場(chǎng)共振、電場(chǎng)耦合、無線電波。其中，手機(jī)和電動(dòng)汽車主要采用的是電磁感應(yīng)和磁場(chǎng)共振兩種方式。

具體來看，電磁感應(yīng)式無線充電利用的是電生磁、磁生電的電磁感應(yīng)原理，這類裝置主要由初級(jí)線圈和次級(jí)線圈組成，充電效率很高，但有效充電距離只有幾毫米。此外，如果兩個(gè)線圈位置沒有對(duì)準(zhǔn)，也很可能會(huì)出現(xiàn)問題。相比之下，磁場(chǎng)共振式無線充電對(duì)于兩個(gè)線圈的位置要求相對(duì)低一些，且可以支持?jǐn)?shù)厘米至數(shù)米的無線充電，但充電效率稍遜于前者。

應(yīng)用方面，電磁感應(yīng)是很多跨國(guó)車企研究無線充電初期較為青睞的技術(shù)，例如寶馬、梅賽德斯-奔馳等，而高通、WiTricity等系統(tǒng)供應(yīng)商更看好磁場(chǎng)共振技術(shù)。

早在2014年7月，寶馬與戴姆勒（現(xiàn)梅賽德斯-奔馳）宣布簽署合作協(xié)議，共同研發(fā)用于電動(dòng)汽車的無線充電技術(shù)。2018年，寶馬開始生產(chǎn)無線充電系統(tǒng)，并將其作為5系插混版車型的選配裝置，其額定充電功率為3.2kW，能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)85％，可在3.5小時(shí)內(nèi)充滿電。

沃爾沃去年在瑞典采用XC40純電版出租車開啟無線充電實(shí)驗(yàn)。據(jù)悉，沃爾沃專門在瑞典哥德堡市區(qū)設(shè)置了多個(gè)試驗(yàn)區(qū)，充電車輛只需停在嵌入道路中的無線充電裝置上，即可自動(dòng)啟動(dòng)充電功能。沃爾沃聲稱，其無線充電功率可達(dá)40kW，充電30分鐘就能行駛100公里。

基于現(xiàn)代汽車集團(tuán)E-GMP平臺(tái)打造的捷尼賽思首款純電動(dòng)SUV——GV60也將無線充電作為賣點(diǎn)之一。為此，捷尼賽思在韓國(guó)首爾蠶室樂天世界大廈的汽車充電區(qū)安裝了相關(guān)設(shè)備，該車只需根據(jù)地面車位標(biāo)識(shí)，停在指定位置，就能直接為車輛充電。此外，豐田、本田、日產(chǎn)、通用汽車等多家車企也在研發(fā)無線充電技術(shù)。

劍指百億級(jí)大市場(chǎng)

為了推進(jìn)無線充電技術(shù)的研發(fā)，不少車企、零部件供應(yīng)商正尋求與WiTricity這樣的專業(yè)無線充電系統(tǒng)供應(yīng)商合作，希望能讓電動(dòng)汽車擺脫充電電纜的束縛，進(jìn)一步加快電動(dòng)汽車的普及，為無人駕駛奠定基礎(chǔ)。

捷尼賽思GV60的無線充電設(shè)備供應(yīng)商就是WiTricity，這是一家位于美國(guó)馬薩諸塞州的初創(chuàng)公司，成立于2007年，一直致力于研發(fā)無線充電技術(shù)，并于2019年初收購(gòu)了高通旗下電動(dòng)汽車無線充電部門Halo。WiTricity的客戶還包括一汽紅旗、宇通客車等。通過與WiTricity合作，宇通旗下號(hào)稱具備L4級(jí)自動(dòng)駕駛能力的小宇2.0將開啟商用無線充電進(jìn)程，該車可容納10名乘客，續(xù)駛里程為150公里。“隨著全球自動(dòng)駕駛班車及公交車應(yīng)用的增加，無線充電將在保持這些車輛行駛的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用?！盬iTricity在一份聲明中表示。

德國(guó)工業(yè)巨頭西門子也看好無線充電技術(shù)前景。該公司預(yù)計(jì)，到2028年，歐洲和北美的電動(dòng)汽車無線充電市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到20億美元（目前1美元約合6.96元人民幣）。為此，去年6月，西門子投資2500萬美元，獲得WiTricity公司的少數(shù)股權(quán)，并決定與之合作，推動(dòng)無線充電系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)。去年8月，西門子與德國(guó)零部件廠商馬勒簽署了一項(xiàng)協(xié)議，雙方將在無線充電領(lǐng)域展開合作，共同對(duì)全套充電設(shè)施和車輛匹配系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試，并致力于無線充電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。

“未來，電動(dòng)汽車無線充電將成為主流。除了讓充電變得更加便利，無線充電也是實(shí)現(xiàn)無人駕駛的必要條件之一?！蔽鏖T子充電基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)開發(fā)和創(chuàng)新主管斯蒂芬·佩拉斯表示，“如果真的想大規(guī)模推出自動(dòng)駕駛汽車，無線充電技術(shù)不可或缺。這是我們進(jìn)入自動(dòng)駕駛世界的重要一步。”

道路基礎(chǔ)設(shè)施須跟上

在無線充電技術(shù)的探索中，除了靜態(tài)充電，動(dòng)態(tài)充電也進(jìn)入公眾的視野，即在道路內(nèi)鋪設(shè)無線充電裝置，電動(dòng)汽車可以邊開邊充電。

目前，德國(guó)巴林根市正與以色列Electreon公司合作，在一段1公里長(zhǎng)的高速公路上鋪設(shè)無線充電線路，以便為電動(dòng)公交車供電。該項(xiàng)目將于今年晚些時(shí)候開啟公開試驗(yàn)。如果開車就能充電，那么駕駛者的“里程焦慮”將化為烏有，未來電動(dòng)汽車也不再需要配裝大尺寸電池包。

推動(dòng)該項(xiàng)目落地的德國(guó)議員恩納克·費(fèi)爾曼表示：“該項(xiàng)目旨在確定德國(guó)道路基礎(chǔ)設(shè)施如何以更現(xiàn)代的方式設(shè)計(jì)，以及如何將充電設(shè)施集成到瀝青路面中?！彼€表示：“動(dòng)態(tài)無線充電將大大節(jié)省了駕駛者的時(shí)間和精力，人們不需要去充電站排隊(duì)了?！?/p>

除了德國(guó)外，美國(guó)密歇根州也在修建一條長(zhǎng)1.6公里、可提供無線充電的道路，這段道路底下埋著連接到電網(wǎng)的充電線圈，能在電動(dòng)汽車行駛時(shí)幫電池充電，技術(shù)供應(yīng)商同樣是Electreon公司。“道路無線充電系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)汽車來說將是革命性的，隨開隨充隨走，誰(shuí)不向往呢？”美國(guó)密歇根州交通部網(wǎng)聯(lián)及自動(dòng)駕駛車輛高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理米歇爾·穆勒說。

據(jù)悉，美國(guó)密歇根州的道路測(cè)試將在今年啟動(dòng)，主要針對(duì)公交車，該州還將在機(jī)場(chǎng)、火車站等地的停車位上設(shè)置靜態(tài)無線充電裝置。

除了德國(guó)、美國(guó)外，瑞典、意大利、以色列等地也在進(jìn)行道路無線充電測(cè)試。其中，瑞典2019年著手對(duì)一段1.6公里的公共道路進(jìn)行智能化改造，進(jìn)行電動(dòng)巴士和卡車的動(dòng)態(tài)無線充電測(cè)試。至于高通和雷諾，更是早在2017年就在封閉跑道進(jìn)行過車輛行駛時(shí)的無線充電測(cè)試。

商業(yè)化短期難落地

當(dāng)前，電動(dòng)汽車補(bǔ)能方式愈發(fā)多樣化，無線充電的前景備受期待。不過，雖然無線充電在智能手機(jī)上變得越來越普及，但到目前為止，其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域仍然處于測(cè)試階段，面臨的問題還有很多，例如成本高、充電慢、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、商業(yè)化進(jìn)展緩慢等。

成本可能是最大的“攔路虎”。據(jù)了解，英國(guó)公交運(yùn)營(yíng)商FirstBus在推進(jìn)車隊(duì)電動(dòng)化的過程中，曾經(jīng)考慮過采用無線充電技術(shù)，但考察之后發(fā)現(xiàn)該技術(shù)過于昂貴，每個(gè)地面充電板供應(yīng)商報(bào)價(jià)7萬英鎊（目前1英鎊約合8.28元人民幣）。至于無線充電道路，更是造價(jià)不菲。據(jù)悉，瑞典1.6公里無線充電道路的造價(jià)大約為1250萬美元。

充電效率方面，以捷尼賽思GV60為例，其采用的無線充電系統(tǒng)功率為11kW，充滿電需要8個(gè)小時(shí)，與快充根本沒法比。再加上充電板比充電連接器更難移動(dòng)，無線充電的靈活性也可能會(huì)“大打折扣”。此外，系統(tǒng)維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的難題，也給電動(dòng)汽車無線充電商業(yè)化帶來一些阻力。

盡管如此，仍然有不少人相信，未來通過無線方式給電動(dòng)汽車充電，也會(huì)像給手機(jī)充電一樣方便快捷。我國(guó)政府和企業(yè)也在不斷探索和布局電動(dòng)汽車無線充電，2020年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了電動(dòng)汽車無線充電4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。中興新能源、中惠創(chuàng)智、萬安億創(chuàng)等企業(yè)，以及中科院電工所、華南理工大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)和高校，都在進(jìn)行電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。今年2月28日，長(zhǎng)安深藍(lán)工程師鄧清鵬在一次公開活動(dòng)中透露：“我們已經(jīng)開發(fā)出無線充電的樣車，相信在不久的將來，汽車無線充電不再只是一項(xiàng)存在于實(shí)驗(yàn)室，而是落到生活實(shí)處的新科技?！?/p>