今年8月，國家電網重點科技項目“電動汽車路段移動式無線充電系統關鍵技術及設備研制”暨“電動汽車移動式無線充電實驗路段”通過驗收，國內首條百米級電動汽車移動式無線充電實驗路段建成。

 

無線充電智能又便捷

 

       無線充電的基本原理是，利用交變電磁場的電磁感應實現能量的無線傳輸。“沒有線纜和插頭，充電設備機械原因導致的損壞就不存在了。”中國科學院電工研究所副研究員郭彥杰說，無線充電的優勢主要體現在3個方面——

 

■ 安全性高，不需要拔插充電槍的過程，不受雨雪天氣及極端環境的影響；

■ 可靠性高，與有線充電相比，無線充電沒有機械磨損；

■ 便捷性好，可以實現自動充電，解決無人駕駛“最后一公里”便捷性的問題。

 

       作為電動汽車，充電速度在很大程度影響了人們的使用效率。郭彥杰表示，充電速度主要取決于兩方面，一是車載電池容量，二是充電功率。而目前無線充電系統可以支持的最大充電功率達到了3．3千瓦，這也是目前家用充電能夠達到的最大功率等級。

 

        除了功率以外，影響無線充電速度的另一項因素是外界干擾。郭彥杰說：除了功率大，自帶的電磁場強之外，無線充電裝置還應用了“磁耦合機構優化設計”技術，它可以在汽車充電時“牢牢鎖住”電磁場，使電磁場不會外泄，在最大程度上提升充電效率。

 

        事實上，無線充電并不是一項新技術。比亞迪早在2005年就申請了非接觸感應式充電器專利，2017年美國馬里蘭州就曾購買具有無線充電技術的比亞迪純電動大巴。寶馬官方近期也宣布，2018款的530e iPerformance將會配有無線充電系統配件。

 

       車企推崇無線充電技術離不開供應商的支持。2015年，中興通訊與宇通客車共同研發了12米無線充電純電動大巴，并于鄭州完成總計5個無線充電位的一期建設，充電位現場基本能實現無人值守，充電過程全自動，一鍵啟停，客戶可以通過手機APP遠程監控充電進程，并完成實時充值、支付等計量計費功能。

 

       寶馬近期公布的文件顯示，BMW無線充電套裝包括：可安裝在車庫或室外停車位的感應充電底座（充電基板）、固定在車輛底部的車輛部件（車載感應線圈）。充電基板和感應線圈之間的非接觸式能量傳輸可在8厘米左右的距離內進行。此外，BMW無線充電系統還能幫助駕駛人員找到正確的停車位置。充電站和車輛之間的通信可通過無線進行連接，車輛及其周邊俯視圖會出現在控制顯示屏上，并標注有彩色線條，在停車過程中為駕駛人員進行引導。當到達感應充電站的正確停車位置時系統會出現相應提示。寶馬方面表示，停車位置目前可以縱向最多偏差7厘米、橫向最多偏差14厘米。

 

       目前，國內部分車企也已經研發了無線充電汽車，或許不久，借助電磁感應技術，電動汽車可以實現停車場自動無線充電，甚至在路上邊行駛邊充電。然而，無線充電帶來便利的同時，也大功率磁場產生的輻射成為人們的擔憂之一。

 

輻射問題引擔憂

 

       “輻射不是擔憂，而是事實。”資深汽車電子工程師朱玉龍表示，和電磁爐原理相似，如果無線充電功率較大，產生的磁場會對人體健康產生影響。他介紹說，無線充電功率達到3～6kW就有可能對人體產生輻射影響，而且充電點一般位于公共場所，個別用戶使用無線充電還要考慮周邊用戶能否接受，如果處理不當甚至會引起糾紛。

 

        中國汽車技術研究中心的研究表明，車輛靜止狀態下無線充電系統產生的磁場輻射測量結果均低于世界衛生組織的標準公眾暴露限值。目前我國也已啟動《電動汽車無線充電系統通用要求》等幾項國家標準的制定。

 

        “隨著技術的發展，人們對無線充電的種種擔心已經逐步緩解。任何一項技術進入市場前，都會經過一定的安全性、可靠性驗證，也一定是在符合相關標準要求之后才能進入市場。無論是國內還是國際，無線充電的相關標準都已經列入相關日程，確保相關產品在市場應用前得到驗證。”高通高級技術市場經理舒杰表示，目前國內外的無線充電還加入了異物檢測裝置，如果在充電過程中檢測到有人或小動物從車旁經過，或者是其他異物，系統會自動斷電，保障絕對安全。

 

        據了解，寶馬就無線充電設備的安全性作出了說明：充電基板除了安裝在車庫中，也可以安裝在室外，并且在任何天氣條件下使用。所有導電組件都具有防雨、防雪功能，汽車在充電基板上駛過不會對它造成任何損壞。在充電過程中，環境電磁輻射范圍也僅限于汽車底盤內。充電基板隨時監控周圍環境，一旦發現任何異物都會關閉充電程序。寶馬方面表示，未來電動汽車的充電過程將比傳統內燃機車型加油更加便捷。

 

        除了電磁輻射問題，無線充電目前還存在充電標準不統一的情況。“不同的車大小不同，對于同一個公共充電點，車載無線充電設備的安裝位置需要統一。”朱玉龍說。然而電動汽車領域有關無線充電的標準尚未出臺，各家布局無線充電的車企還在各自為戰。

 

普及仍有待時日

 

        據介紹，目前汽車無線充電技術在研發層面已經基本成熟，但還處于應用示范階段，真正走向大眾尚需時日。“5年內，30萬元以上的純電動汽車可能有無線充電的基礎，10萬元左右價格的車使用無線充電的可能性不大。”朱玉龍認為，從單一技術的角度來看，無線充電技術對于人們的用車體驗并沒有革命性的改變，即使隨著技術的發展，消除了輻射的干擾，無線充電大規模應用仍不能在短期內實現。

 

        目前大規模應用的障礙是無線充電裝置相比于插電式充電裝置價格更加昂貴，消費者希望充電設備不僅操作簡單而且性價比高，最好像充電樁那樣隨車配送，但廠商要考慮規模成本，需要盈利。同時，在安裝條件上也更加苛刻，安裝起來也會有各種阻力，這是必須要解決的問題。據了解，無線充電公路、停車場的建設需要在開工前在地下埋線圈，對于已經使用的停車場和道路，如果挖開地面安裝線圈，成本會非常高。

 

       業界人士普遍認為，無線充電技術具有廣闊的應用前景，一旦成功進入市場將極大提升充電便利性，更好地改善出行體驗。今年初，浙江省發布消息稱將在2022年建成中國首條超級高速公路，遠期目標包括實現汽車移動式無線充電。

 

      專家表示，電動汽車不僅是車，還要考慮到基礎設施網絡配套的整體安全可控，這不是靠車企自身就能做到的。也許將來路上都是電動汽車的時候，無線充電的時代就會到來。