无线充电区别于传统充电就在于有线与没线,没有充电电线的“束缚”,对车主而言,意味着不用插拔充电插头就可以随停随走;对于所有插电式新能源车型而言,则意味充电不受插头规格限制。这一切看上去似乎都是双赢且很便利的感觉,然而事实却是骨感的,你用的可无线充电的三星手机,一样会找线充电,汽车亦然,为什么?且往下看。
说起无线充电,让我想起以前用Lumia 920(微软可无线充电智能手机)的小细节:搭配无线线圈底座充电时,都需小心翼翼地将手机摆得恰到好处才能正常充电,稍微偏移了则无法充电,更别说接听电话或回复短信后要重新对位的抓急。
无线充电并不是很前卫的技术,发展历程已经有百年历史,说白点,主流所说的无线充电就是利用咱们物理老师曾说的电磁感应原理,现在部分智能手机、电动牙刷都能实现无线充电。现代汽车的无线充电研发时间最早可以追溯至2009年日产研发的非接触充电系统。
主流无线充电方式的优劣势 | ||
电磁感应式 | 磁场共振式 | |
优点 | 能量转换效率高 | 一对多充电、无需精准对位 |
缺点 | 供电距离近(0-10cm)、一对一充电 | 传输损耗高 |
应用代表 | 宝马、奔驰、奥迪、沃尔沃、比亚迪 | 丰田、高通 |
无线充电为何未普及?还是压根就不会普及?对于这个问题,它们却对汽车无线充电技术充满信心并一心去钻研:
| 高通副总裁Anthony Thompson博士在2015年接受采访时称:十年之内,汽车无线充电技术必将成为市场主流。
| 比亚迪:于2005年申请了非接触感应式充电器专利,并应用于电动巴士。
| 日本丰桥技术科技大学:研发可穿透20cm厚的混凝土砖块传输电力的充电装置。
高通无线充电研发
说实话,现在连常规的充电桩都还没完成大范围普及,在这里和大家瞎扯无线充电为何不普及的问题,确实有点耍流氓。但是人嘛,脑洞大开一下才能激活创新因子,对于移动属性极强的电动汽车而言,你是否怀疑过电动车一定要与充电插头配对吗?停车即充电的设想到底有多远?未来会不会出现电动车能边走边充电的画面?
汽车无线充电
▍边走边充电现实吗?
2013年,世界上首条无线充电公交车车道在韩国建成,在龟胃市开至n-dong,长约12公里的马路地底下部署了电缆,利用“形磁共振”技术实现充电,工作原理便是在路面形成20kHz频率的电磁场,公交车上配备了与之兼容的稳压器和逆变器,从而实现电能的产生。
设想是好的,然而,中国连正常的混凝土道路都要经常补补修修,更别提这种高成本、高投入的感应充电装置马路了。
但是别忘了!中国城市交通拥堵或许会给无线充电技术带来新的生机,感觉这样说有点讽刺。不过事实却真的如此,高通未来设想的是半动态充电,就是在十字路口汽车等候区、路边停靠点以及公共汽车站点处设立感应充电,这正是利用汽车在这些特定区域会逗留的特性,实现短暂性充电。这种设想太酷了!我觉得叫“接力式充电系统”就十分贴切了。
好了,说完美好的东西,说点残酷的事实吧。比起建充电桩与提升电池效能,无线充电的研发并不迫切,电动车或插电混动车型亦未成为市场主流,无线充电故没有在汽车领域大范围普及。即便以后发力了,仍需面临以下几点难点:
| 充电标准不统一
| 充电效率略低于有线充电
| 停车要求更高
| 存在辐射问题
因此,电动车巨头特斯拉似乎早早就对无线充电不怎么感冒,它以高效的超级充电站及遍布各地的目的地充电桩而骄傲,CEO马斯克认为无线充电时一种“低效且低能”的充电方式。
▍无线充电就没标准限制吗?
跳出了充电插槽规格束缚后,你同样会遇到不同无线充电标准的问题,相比于充电插槽有形差异而言,这种无线充电的标准却是无形的,很可能你听了进车位才发现不兼容无法充电。
不同标准或形态的充电插头
其实,现有的无线充电标准亦是繁多的,并没有统一的标准,这是必然会影响到汽车领域上的应用。用户使用汽车年限相当长,所以汽车不像消费级电子产品般,可以通过快速更新迭代来更换无线充电标准,这就是所谓的船大难掉头,一天没有出现稳定而统一的无线充电标准,各大车企都不敢贸贸然地去大面积应用自己的车型上。
无线充电标准概括 | ||
名称 | 发起者 | 应用现状 |
Qi | 无线充电联盟 | 目前应用最为广泛 |
PMAPower Matters Alliance | 宝洁、Powermat | 尚未跨品牌、跨领域全覆盖 |
A4WPA4WP | 高通、三星等主导 | 势在建立行业技术标准 |
苹果无线充电标准(iCharge?) | 苹果 | 2012年申请专利至今未商用 |
在汽车无线充电标准上,高通可以说是最为积极的,之前大力联手韩国三星公司、Powermat等公司共同创建了无线充电联盟,势要建立包含便携式电子产品和电动汽车在内的无线充电技术标准和对话机制。在实际应用上,高通在电动方程式锦标赛上,使用自家研发的Qualcomm Halo电动汽车无线充电(WEVC)技术,为经过改装的宝马i8(官方赛事安全车)与宝马i3(官方赛事医疗车与引导车)进行充电。
▍自动泊车是埋好的彩蛋吗?
目前许多新发布的车型高配版都会有自动泊车功能,或许是为以后无线充电埋下的彩蛋?由于现主流的无线充电技术为电磁感应式与磁共振式两种,发射端与接收端需较大面积的重叠,故对停车对位都有要求,换句话说,汽车要停进正确的位置才能实现充电。
在现实生活中,许多司机停车进划好的停车位线框都会出现“越界”的情况,更别说要做到厘米级的对位。若人为泊车,很难做到次次如此“精准”。
为此,在2014年的时候,丰田为停车无线充电专门开发了泊车辅助系统,司机可借助于中控显示屏上辨别汽车与发射线圈的相对位置,提高配对的准确率。当然现在看来这种还达不到足够的智能,100%自动泊车便能很好地解决无线充电配对的问题。
▍还有这些因素共同抑制发展
硕大的感应发射线圈确实很容易让人担忧辐射问题,行业上普遍认为存在的辐射风险亦是无线充电无法普及的原因之一。另外,铺设成本与门槛也是一大问题,众多的汽车无线充电方案都有个共同点,便是需要在地面铺设电缆(大部分都是暗线),然后在地面挖出一个洞,用以铺设感应线圈。相比起,现在简易的拉条家用220V电缆即可用的有线充电,显然,你家的物业公司不太愿意你这么大动干戈,故无线充电停车位从楼房建设时就应该预设。
编辑点评:无线充电若能为未来边走边充电带来保障,那么汽车的电池体积可被设计更小,大大增大了汽车内部空间,这是另一个好处之一。研发无线充电的初心是为了车主能更便捷、更简单地去充电,但受限于现有的技术,反而变得不怎么方便,故汽车无线充电若没有更好的解决方案克服现有的问题,依旧是鸡肋般的存在,根本谈不上普及。