毋庸置疑,一切科技的進步都是為了服務(wù)人類的“懶惰”!不想做家務(wù)?沒問題,發(fā)明一個掃地機器人;懶得自己開車?Ok,搞一個無人駕駛吧;電動汽車要自己動手充電太麻煩?好的,那就弄個無線充電吧.....
沒錯,汽車充電少了一個插播動作,對于像我這種“懶癌”晚期的人來說,都能提升巨大的幸福感!這或?qū)⒊蔀樾乱淮嚨暮诳萍肌?/p>
這對整個行業(yè)來說都是一個利好消息。
對于新能源汽車企業(yè)來說,充電難一直是困擾行業(yè)發(fā)展的問題。車商大佬們都在想辦法去解決,如北汽新能源運用眾籌模式建立了一大批充電樁,特斯拉則推出免費勘測、安裝家用充電樁等等。
傳統(tǒng)的充電方式似乎無法跟上電動汽車快速增長的需求,現(xiàn)在已經(jīng)成為制約電動汽車發(fā)展的最大瓶頸之一。
但是,最近無線充電技術(shù)成為了新能源汽車界中的“新網(wǎng)紅”,新穎的充電方式再次成為各家工程師技術(shù)攻克的又一方向。
無線充電相比于充電樁等傳統(tǒng)的充電技術(shù),還是有不少明顯的優(yōu)勢的:
1. 安全性高。無線充電技術(shù)安全性相對來說比較高,因為它沒有外露的連接器,避免漏電、跑電等安全隱患,不用擔(dān)心“用生命在充電”的情況發(fā)生在自己身上。
2. 空間利用效率高。無線充電設(shè)備是貼地面安裝,有一些甚至埋入地下。在相同的建設(shè)面積下,可植入充電設(shè)備的數(shù)量明顯要比傳統(tǒng)的充電裝備要多,而且發(fā)展到未來甚至不再是一對一的充電,這空間利用率可謂“咻咻咻”地提高了。
3. 建設(shè)時間短。以目前的技術(shù)來看,無線充電站建設(shè)僅需一個月,還包括了兩周的水泥凝固時間。而一個有線的充電站需要約半年的時間建設(shè)。
4. 使用與管理便捷,降低運營成本。無線充電設(shè)備簡化了充電流程,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)進行無人化管理。在將來還能與自動駕駛和互聯(lián)網(wǎng)相互聯(lián)合,既方便了用戶的使用同時也降低了充電站的運營成本。
也正是因為這些優(yōu)勢,無線充電技術(shù)不僅被車企追捧,也成為各種未來智能出行重要的組成部分。
今年初,浙江發(fā)布規(guī)劃稱,未來將打造一條超級高速公路,這條高速公路將全面支持自動駕駛,還可以結(jié)合無線充電技術(shù)實現(xiàn)邊行車邊充電。而且通過智能系統(tǒng)、車輛管控,可使目前平均90公里的時速提升20%~30%。此外還有許多無線充電的相關(guān)計劃正在推進。
可以看到,當無線充電技術(shù)的優(yōu)勢被最大程度顯現(xiàn)之時,能帶給人們出行方式更多的驚喜。
無線充電技術(shù)如何操作?
WCT(Wireless charging technology)的工作原理其實很容易理解,就是將電能轉(zhuǎn)化為可無線傳播的能量形式并向外發(fā)射,而后在接收端將接收到的能量轉(zhuǎn)化為電能,從而實現(xiàn)電能的無限傳輸,進一步將電能存儲到電池內(nèi)實現(xiàn)充電。
在這方面有點研究的人都知道,應(yīng)用于不同途徑的無線充電技術(shù)目前主要有三種形式:感應(yīng)式、共振式和微波傳應(yīng)式。
綜合來看,電磁感應(yīng)式和磁場共振式是最為適合電動汽車的WCT,而目前在進行無線充電研發(fā)的研發(fā)與應(yīng)用的車型基本上都是采用這兩種方式。
電磁感應(yīng)式WCT是利用電磁感應(yīng)的原理工作。這種形式的工作頻率一般為及時KHz,相對的輸出功率大、效率較高。因為電磁感應(yīng)式會采用鐵氧體磁芯,能提高無線傳輸?shù)男省5撬陨硪灿衅渲萍s因素,該形式的無線充電只能形成“一人一坑”的充電模式,而且充電距離必須控制在0-10cm之間。
不得不說,這真的考驗老司機的駕駛技術(shù)!
而采用相同原理工作的磁場共振式WCT,可實現(xiàn)遠距離充電,不需要一對一的精準充電,而且在惡劣環(huán)境中的可靠性與適應(yīng)度也比較高。但最大的缺陷是這種形式的無線充電傳輸過程中損耗會很大,換言之,充電的效率不高。
而無線微波傳應(yīng)式主要是由微波收射裝置和微波接收裝置組成。這種類型的WCT相對來說比較少應(yīng)用于電動汽車的充電上。
無論是選擇哪種類型的無線充電技術(shù),目前來說都沒有絕對的優(yōu)勢。但是,企業(yè)選擇不同類型的研發(fā)方向,他們都是為了解決同一個問題:充電的便利性,從而降低運營成本。
在上文談及過,目前進行無線充電研發(fā)的車型基本上是采用電磁感應(yīng)式和磁場共振式WCT。
以電磁感應(yīng)式應(yīng)用為主的企業(yè)有寶馬、奔馳、奧迪等傳統(tǒng)的巨頭車商。
在2017年,奔馳就計劃于2018年推出首款無線充電系統(tǒng)。奔馳將感應(yīng)充電墊子放置在車庫或者車道的地板上,當車輛進入充電墊的范圍之時,汽車的顯示屏上的指示燈會自動引導(dǎo)汽車進入最有效充電的最佳位置。
這個計劃一公布之時,很多奔馳的車主都有喜大普奔的沖動。但是定睛一看,就會發(fā)現(xiàn)奔馳的這個無線充電技術(shù)有點雞肋。據(jù)SlashGear報道,奔馳的有線充電系統(tǒng)最大功率為11kW,而這套無線充電系統(tǒng)的功率為3.6kW。這意味著在3.6kW的功率下,充滿電池要很長的時間。
而奔馳這個系統(tǒng)還是與其“老對手”寶馬一起合作研發(fā)的。此外,奔馳也與高通進行相關(guān)的合作,他們都希望通過合作共同研發(fā)實用性的無線充電技術(shù)。
隨后,在2017年9月寶馬就宣布2018年款530e混動汽車將配有無線充電系統(tǒng)配件。最近,這項計劃落實了,并將無線充電系統(tǒng)商業(yè)化。這一消息除了帶來一絲驚喜以外,還伴隨著不少的質(zhì)疑。
依然是充電效率低的問題。以寶馬公開的數(shù)據(jù)來看,這款無線充電系統(tǒng)的充電功率為3.2Kw,充電效率在 85%左右。而在國內(nèi),目前所常見的交流慢充樁功率一般為 3.3kW 和 7kw。
以容量為 55kWh 的電池為例,當充電功率為 3.3kW 時,充滿電需要 16 個小時,7kW 時充滿電需要 8 個小時。我的媽呀,這意味著可能你充一晚上的電,第二天醒來發(fā)現(xiàn)仍然沒有充滿電,車主看到大概要吐血了。
而電動車的佼佼者特斯拉,雖然已經(jīng)建設(shè)了許多超級充電站,但是在這方面也沒有落后于他人。在之前,有消息傳出特斯拉與一家名為Evatran的大功率無線充電供應(yīng)技術(shù)公司展開合作,研發(fā)出了一套專屬特斯拉Model S的大功率無線充電技術(shù),這套大功率無線充電系統(tǒng)的充電功率可達7.2千瓦,每小時為Model S充入的電量可以提供32公里的續(xù)航里程。
而采用電磁共振式的企業(yè)代表就是高通。
高通可以說是電動汽車無線充電技術(shù)的領(lǐng)先廠家,并收購專注于無線充電的公司Halo,預(yù)計使用其Halo電動汽車無線充電技術(shù)的量產(chǎn)車型將在兩年內(nèi)上市。
另外,目前高通已經(jīng)完成了電動汽車行駛中的無線充電試驗,并且測試了同時對兩輛行駛中的車輛進行無線充電。高通對這種“黑科技”稱為DEVC(dynamic electric vehicle ging),即為動態(tài)電動汽車充電,是電動汽車無線充電的一種解決方案。
“我們預(yù)計搭載高通全套無線充電技術(shù)解決方案的汽車將在2019年在歐洲市場率先上市,中國預(yù)計將在2020年前后商用該技術(shù)?!备咄ǜ呒壖夹g(shù)市場經(jīng)理舒杰稱。
除了高通之外,另一個佼佼者就是WiTricity。其研發(fā)的DRIVE 11無線充電系統(tǒng),最大功率輸出為11kw,最高效率達94%。這個系統(tǒng)是參照電動車及混動車標準版無線充電器的設(shè)計,可為各類乘用車、SU等車型充電。
相對于國外眾多廠商都“參一腳”的盛況,國內(nèi)的則要冷清多了。之前陷入“芯戰(zhàn)”的中興算是比較突出的企業(yè)。中興于2013年就開始研發(fā)無線充電技術(shù),2014年推出了成熟具體的產(chǎn)品和方案。目前中興打算投資35億元研發(fā)汽車無線充電技術(shù)。
中興無線充電技術(shù)有一個特點是其充電位也可以通過有線或者無線的方式和云服務(wù)中心進行互聯(lián)。一旦出現(xiàn)充電的安全隱患,地面充電模塊就會自動停止充電并報警,確保充電過程安全可靠。中興的無線充電一般充滿一輛車需要5—6個小時,可支持200多公里的行駛里程。
雖然說,我國目前的技術(shù)沒有國外的成熟,但部分的城市已經(jīng)投入運營使用,據(jù)了解北京已經(jīng)在研究推廣無線充電微循環(huán)公交車,并將于今年下半年在亦莊或是京郊區(qū)縣已經(jīng)有電動出租車的示范區(qū)域,開始進行無線充電的示范運行。絲毫不落后于他國。
另外,在今年的北京車展,榮威不但用高度仿真的智能機械人賺足了眼球,其MARVEL X純電動超級轎跑SUV也借無線充電的“黑科技”著實風(fēng)光了一把。
無線充電技術(shù)并不是一項新鮮的技術(shù),但因其誕生后具有天然便利性卻又一直未能邁向市場應(yīng)用而備受關(guān)注。
無線充電為什么還沒普及?
“無線充電并不是一項新技術(shù),過去之所以未能導(dǎo)入市場,主要是因為無線充電功率較低、效率較差,而且伴隨無線充電的輻射安全性無法論證。”中國汽車工程學(xué)會副秘書長閆建認為,如果無線充電能把這些老問題解決了,那么市場會以更快的速度接受它。
盡管現(xiàn)在寶馬已經(jīng)把這個技術(shù)導(dǎo)入到市場中了,但是能否把閆建上述所說的三個主要問題解決、加大普及化還不是現(xiàn)在可以下定論。我們偉大的精神支柱馬克思爺爺說過,真理是需要驗證的,何況是新的技術(shù)。每一項新技術(shù)的市場化、商用化都是需要經(jīng)過試錯、檢驗的過程。
不過,寶馬如今敢于將這項技術(shù)投入到市場,在一定的程度上證明技術(shù)的相關(guān)問題是得到一定的進展的,因為注重用戶體驗的車企并不會在技術(shù)還非常不穩(wěn)定的時候盲目投入到市場中的,不然企業(yè)自己就是在“自招黑粉”了。
而高通汽車無線充電業(yè)務(wù)高級技術(shù)市場經(jīng)理舒杰的回答也印證了此觀點。
舒杰回答道:“隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對無線充電的種種擔(dān)心已經(jīng)逐步解決。我們要知道,任何一項技術(shù)進入市場前,一定會經(jīng)過一定的安全性、可靠性的驗證,也一定是在符合相關(guān)標準要求之后才能進入市場的。據(jù)我了解,無論是在中國還是在國際上,無線充電的相關(guān)標準都已經(jīng)列入日程,確保相關(guān)產(chǎn)品在市場應(yīng)用前得到驗證?!?/p>
除了技術(shù)問題以外,沒有導(dǎo)入市場還有一個很重要的原因是因為成本。市場應(yīng)用少,成本自然高,企業(yè)也就不會貿(mào)貿(mào)然去“試水”。建設(shè)無線充電系統(tǒng)的成本是一個普通充電樁的好幾倍,說服消費者買一個又貴又慢的充電設(shè)備......這分明就是個“坑”。
不過,舒杰對此并沒有過多的擔(dān)憂。他表示,相信隨著市場應(yīng)用的增加,成本被分攤后一定會降低。以寶馬為例,其高端車的定位也就意味著消費者對成本的接受度相對較高,這恐怕也是其敢于率先引入無線充電技術(shù)的關(guān)鍵所在。
商業(yè)模式的探索是市場化必不可少的經(jīng)歷,新能源汽車、二手車電商、分時租賃等等汽車業(yè)務(wù)都是經(jīng)歷了無數(shù)企業(yè)的商業(yè)經(jīng)營模式的探索,才逐漸找到自己存活的方式,不斷壯大。如果無線充電能找到合適的商業(yè)模式,市場化的問題就不再是問題了。
寶馬推出的這種放置在地表電磁感應(yīng)板,可以說在某種程度上推進了無線充電的市場化。但是,這還只是它小范圍的“試水”,而且車主自建一個無線充電系統(tǒng)的成本也不是小數(shù)目......好吧,說白了這服務(wù)暫時還是為土豪們打造的。
毫無大志的筆者表示要繼續(xù)努力碼字,有朝一日可能還能買上一塊充電板的......
來源:第一電動網(wǎng)
作者:Auto Space車創(chuàng)
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