《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無線充電距離我們的生活有多遠(yuǎn)?

2017-08-31

  還在擔(dān)心下雨天電動(dòng)汽車充電不安全?總覺得插拔充電槍不夠方便?若電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)了無線充電,這些煩惱都能迎刃而解。

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  全球首條無線充電電動(dòng)公交汽車線路在德國(guó)柏林運(yùn)營(yíng)

  8月23日,由中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)主辦的“破解充電困境與技術(shù)發(fā)展探討會(huì)”在清華大學(xué)召開。與會(huì)嘉賓一致認(rèn)為,無線充電技術(shù)可極大簡(jiǎn)化充電操作過程,延伸電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程,這一技術(shù)將會(huì)伴隨著無人駕駛的普及進(jìn)入大眾生活。

  2018年有望成為商用元年

  “什么是無線充電?簡(jiǎn)單來講就是把電能轉(zhuǎn)化為電磁波,通過非物理接觸,以無線形式傳送電能。”中惠創(chuàng)智無線供電技術(shù)有限公司副總工程師馬邦華表示。

  記者了解到,隨著電動(dòng)汽車的普及和智能駕駛技術(shù)的提升,無線充電技術(shù)早已蓄勢(shì)待發(fā),即將步入應(yīng)用階段。例如美國(guó)高通公司推出的動(dòng)態(tài)充電技術(shù)就實(shí)現(xiàn)了在車速100km/h時(shí)可為正反雙向行駛的兩輛電動(dòng)汽車同時(shí)充電,且充電功率高達(dá)20kW。此外,國(guó)外廠商WiTricity、Evatran、Bombardier、Elix等企業(yè)也都推出了無線充電產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi),從事電動(dòng)汽車無線充電的企業(yè)有中興新能源、中惠創(chuàng)智以及其它技術(shù)公司或科研院所。值得注意的是,寶馬、尼桑、奧迪、特斯拉等主流車企也先后對(duì)無線充電技術(shù)展開了研究。

  “就是因?yàn)榭粗辛藷o線充電更契合未來電動(dòng)汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì),我們才投身這項(xiàng)事業(yè)。”中興新能源汽車有限公司系統(tǒng)部總監(jiān)胡超在現(xiàn)場(chǎng)坦言。

  相較于有線充電,無線充電的優(yōu)勢(shì)究竟有哪些?清華大學(xué)電機(jī)系助理研究員陳凱楠指出,相比需手動(dòng)操作的有線充電,無線充電能實(shí)現(xiàn)“一鍵充電”,不僅方便還更安全。“無線充電系統(tǒng)是全封閉的、防護(hù)等級(jí)很高的系統(tǒng),沒有裸露在外的金屬部件,所以在下雨天也不會(huì)有漏電等安全隱患?!?/p>

  陳凱楠還指出,無線充電可節(jié)省土地資源,無需額外的空間建設(shè)充電樁,只需安裝在地下,且還更具美觀性。來自浙江的中紫能源科技(舟山)有限公司CEO曾明樹還告訴本報(bào)記者,無線充電最大的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)無人值守,更契合未來智能化的發(fā)展方向。

  既然無線充電具備如此多的優(yōu)點(diǎn),到底何時(shí)才能真正走進(jìn)大眾的日常生活呢?胡超表示,無線充電目前尚處在試點(diǎn)階段,還不具備大規(guī)模商業(yè)化的條件,但隨著這一技術(shù)漸漸走向成熟,“2018年有望成為無線充電的商用元年”。

  大規(guī)模商業(yè)化難在哪兒?

  盡管無線充電優(yōu)點(diǎn)多多,諸多車企、充電樁運(yùn)營(yíng)商都對(duì)這一技術(shù)非常感興趣,但整體來看無線充電仍是“雷聲大、雨點(diǎn)小”,若想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用仍存在不少問題。

  陳凱楠最先指出了無線充電現(xiàn)存的技術(shù)難點(diǎn)?!皞鬏斁€圈的精細(xì)化設(shè)計(jì)、異物檢測(cè)技術(shù)等方面都是當(dāng)前熱門的技術(shù)難點(diǎn)。”

  然而,現(xiàn)階段最讓設(shè)備商頭疼的問題并不是技術(shù)短板,而是成本太高了!胡超表示,無線充電所需的關(guān)鍵元器件都未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),例如線圈、電容等價(jià)格昂貴。“只有等待技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后,成本才會(huì)有所降低,我們認(rèn)為2元/瓦是可以接受的成本價(jià)。”

  “涉及到無線充電,核心企業(yè)包括充電運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備供應(yīng)商、核心器件生產(chǎn)商等,強(qiáng)關(guān)聯(lián)行業(yè)還涉及原型設(shè)備制造商(OEMs)、電網(wǎng)、具體應(yīng)用場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)行業(yè)?!焙硎?,“可以說這個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈比較復(fù)雜,商業(yè)化進(jìn)度緩慢?!?/p>

  在曾明樹看來,技術(shù)和成本并不成問題,目前最難的在于產(chǎn)業(yè)鏈還不夠完整?!霸谥袊?guó),成本和技術(shù)都不是問題,我們認(rèn)為無線充電的成本未來一定會(huì)接近有線充電的成本,相比成本,更重要的是產(chǎn)業(yè)鏈的推廣?!?/p>

  與此同時(shí),行業(yè)內(nèi)缺乏統(tǒng)一性的標(biāo)準(zhǔn)也是障礙之一?!氨M管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也在制定過程中,但不得不承認(rèn)目前仍沒有統(tǒng)一性的標(biāo)準(zhǔn)。”陳凱楠指出。

  記者在現(xiàn)場(chǎng)了解到,目前我國(guó)針對(duì)無線充電的標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。其中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括正在報(bào)批的《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)通用要求》和正在征求意見的《電動(dòng)汽車車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議》。而在地方標(biāo)準(zhǔn)方面,目前深圳市、上海市、成都市都已正式發(fā)布了無線充電的地方標(biāo)準(zhǔn),廣東省的地方標(biāo)準(zhǔn)則正在報(bào)批過程中。

  “我們都感受到無線充電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常迅速,但目前技術(shù)積累還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,相比大功率充電,能支撐制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)數(shù)據(jù)還比較欠缺。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副主任劉永東解釋稱,無線充電相關(guān)測(cè)試活動(dòng)計(jì)劃將在今年底啟動(dòng),該測(cè)試活動(dòng)將會(huì)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和收集,為標(biāo)準(zhǔn)的制訂奠定基礎(chǔ)。

  不容忽視的是,這些先行者們也還面臨著對(duì)商業(yè)模式的困惑。與會(huì)嘉賓認(rèn)為,目前無線充電更適合作為“智能化安全性高”的慢充充電方案,限制了無線充電的應(yīng)用場(chǎng)景。

  “無線充電究竟以怎樣的形式存在?無線充電只能適用于慢充嗎?無線充電到底該如何盈利?只靠賣電嗎?這些都是讓我們焦慮的問題?!痹诤磥?,若想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化商用,無線充電必須具備硬件設(shè)施、充電服務(wù)、電力差價(jià)以及增值服務(wù)等多種盈利方式的條件,“盈利主體多、投資成本高、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)大是無線充電商業(yè)化的特征?!彼a(bǔ)充道。

  此外,中海陽能源集團(tuán)股份有限公司副總裁陸鈞表示,政府的支持政策也非常重要。“目前有線充電樁得到了國(guó)家的補(bǔ)貼支持,但無線充電仍沒有明確的政策予以支持,而且在技術(shù)路線這一方面也沒有相關(guān)的政策導(dǎo)向,這些需要整個(gè)行業(yè)共同來推動(dòng)?!?/p>

  商業(yè)化應(yīng)用的N種解法

  作為國(guó)內(nèi)唯一一家推出無線充電產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的公司,中興新能源汽車有限公司已在應(yīng)用模式上做了諸多探索:在成都、張家口、貴陽、大理、深圳等12個(gè)城市部署了13條商用示范線,并與國(guó)內(nèi)38個(gè)省市簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議。“我們目前正在開發(fā)適用于整車安裝的系列新產(chǎn)品,2018年將會(huì)有無線充電的乘用車車型投入市場(chǎng)?!焙F(xiàn)場(chǎng)透露。

  值得注意的是,中興新能源汽車有限公司還開發(fā)了立體車庫無線充電項(xiàng)目,讓停車與充電天然融合。“立體車庫更智能,相對(duì)成本也較低,運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商都可以接受?!焙榻B道,立體車庫示范項(xiàng)目為總共三層的升降橫移車庫,首層建有7kW的交流慢充和30kW的直流快充,可實(shí)現(xiàn)任意車位無線充電,并配備了全業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)。

  馬邦華也在現(xiàn)場(chǎng)展示了中惠創(chuàng)智無線供電技術(shù)有限公司在這一領(lǐng)域的實(shí)踐進(jìn)展?!拔覀兣c上海某新能源整車廠合作開發(fā)了7.7kW無線充電系統(tǒng),目前第一階段設(shè)備已交付用戶,并已安裝調(diào)試完畢,現(xiàn)處于整車測(cè)試階段?!贝送?,中惠創(chuàng)智還與煙臺(tái)市政府合作,實(shí)施了“環(huán)境友好型智慧無線閃充超級(jí)電容公交”項(xiàng)目,目前已實(shí)現(xiàn)單機(jī)60kW的無線充電,并朝著120kW無線供電努力。

  來自德國(guó)龐巴迪公司的無線充電業(yè)務(wù)經(jīng)理魏平用一段視頻介紹了地處德國(guó)柏林市火車南站的無線充電車站?!斑@一線路從早5點(diǎn)到晚23點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)營(yíng),具備24小時(shí)不間斷運(yùn)營(yíng)的能力。”魏平介紹,“德國(guó)共有15輛無線充電大巴,且已運(yùn)行了兩年多,我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中就可以實(shí)現(xiàn)盈利。”

  魏平還指出了無線充電在其它方面的應(yīng)用場(chǎng)景,“例如機(jī)場(chǎng)擺渡車,在候機(jī)樓停車間隙進(jìn)行充電就可以保證擺渡車不間斷運(yùn)營(yíng)。此外,無人駕駛的港口純電動(dòng)物流車也有很好的應(yīng)用前景?!?/p>

  到底無線充電何時(shí)才能迎來爆發(fā)期?廈門新頁科技有限公司總工程師沙錦明認(rèn)為,無線充電技術(shù)的大規(guī)模普及取決于產(chǎn)品的兼容性。“我認(rèn)為到2020年左右才能解決兼容性的問題,也就是電動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率達(dá)到20%時(shí)才可能開始慢慢普及?!?/p>

  在胡超看來,2019-2020年,無線充電設(shè)施將處于大規(guī)模推廣階段,市場(chǎng)占有率開始提升,設(shè)備廠商積極探索應(yīng)用場(chǎng)景和跨運(yùn)營(yíng)商充電,技術(shù)、規(guī)范、商業(yè)模式將會(huì)相對(duì)成熟?!?025年,無線充電的產(chǎn)業(yè)鏈就會(huì)完全打通,無線充電設(shè)施大規(guī)模生產(chǎn)和落地,基礎(chǔ)設(shè)施的充電智能化程度將會(huì)達(dá)到較高水平?!焙A(yù)測(cè)道。


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