近日，沃爾沃官方稱，其正在與合作伙伴一起，在城市使用環(huán)境測試車輛的無線充電功能。“在真實(shí)的環(huán)境中嘗試令人興奮的新技術(shù)，并與選定的合作伙伴一起測試新的充電技術(shù)，是評估我們未來汽車替代充電方案的一個好方法。”沃爾沃汽車研發(fā)主管Mats Moberg表示。
事實(shí)上，不少車企都瞄準(zhǔn)了無線充電車這一市場，如支持11kW無線充電功能的智己L7將于3月底上市，寶馬此前也曾為530e iPerformance車型配備一套3.2千瓦的無線充電系統(tǒng)。此外，大眾、豐田、一汽、吉利、上汽、比亞迪等國內(nèi)外主流車企均已開啟了無線充電技術(shù)的研發(fā)和布局，并形成了較為明確的量產(chǎn)規(guī)劃。
相較現(xiàn)有充換電技術(shù)，汽車無線充電的難點(diǎn)在哪？未來新能源車真的能像手機(jī)一樣“即停即充”嗎？
廈門工業(yè)博覽會上，參展企業(yè)演示電動汽車無線充電技術(shù) 視覺中國圖
市場規(guī)模預(yù)計超2億美元
“目前行業(yè)內(nèi)定義的充電方式有三種：一種是使用充電槍的傳導(dǎo)式充電，一種是換電，一種是無線充電。從新能源汽車行業(yè)的發(fā)展來看，這三種充電方式中，傳導(dǎo)式充電已經(jīng)在全面推進(jìn)，各種技術(shù)迎來繁榮發(fā)展；換電站上風(fēng)口，正緊隨其后準(zhǔn)備大施拳腳；至于無線充電，目前還處于產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的過程中。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心主任劉永東表示。
據(jù)了解，電動汽車無線充電的基本原理與手機(jī)無線充電相類似。目前國內(nèi)外采用的無線充電方式均是在車輛底盤安裝能量接收裝置，在地面安裝能量發(fā)射裝置，通過電場與磁場的轉(zhuǎn)換，將電能從地面端發(fā)送到車端，充到鋰電池中。相較主流有線充電補(bǔ)能方式，無線充電因無需電氣連接，避免了有線充電在插拔充電槍頭時可能產(chǎn)生的電火花，方便快捷的同時，還大大提高了安全性與可靠性。
據(jù)全球市場研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets此前發(fā)布的報告，全球電動汽車無線充電市場規(guī)模，將從2020年的1600萬美元增至2027年的2.34億美元，年復(fù)合增長率將達(dá)46.8%。
此次沃爾沃發(fā)布的無線充電信息顯示，充電車輛只需停在嵌入道路中的無線充電裝置上，即可自動啟動充電功能，駕駛員無需下車。沃爾沃汽車可使用360度全景影像讓汽車與無線充電裝置對齊，而充電板最快能以超過40kW的功率對車載電源管理系統(tǒng)進(jìn)行充電，充電速度與50kW有線直流充電幾乎一樣快。
事實(shí)上，車企紛紛布局無線充電的背后，是政策的大力推動和支持。國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021~2035年）》提出，要“加強(qiáng)智能有序充電、大功率充電、無線充電等新型充電技術(shù)研發(fā)”。
此外，2021年10月11日國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會發(fā)布了電動汽車無線充電系統(tǒng)第5、6、7部分，將于2022年5月1日正式實(shí)施。此前國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會公布了我國電動汽車無線充電的四項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了電動汽車無線充電系統(tǒng)在公共以及私人應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)要求、性能要求、功能要求、安全要求、通信協(xié)議、測試要求及試驗(yàn)方法、互操作性要求及測試方法、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等。有觀點(diǎn)認(rèn)為，盡管目前國內(nèi)市場尚未有一款支持無線充電的量產(chǎn)車型，但該標(biāo)準(zhǔn)的出臺，標(biāo)志著電動車無線充電系統(tǒng)的普及進(jìn)程在加快。
車企忙布局的同時，上下游企業(yè)也在加緊無線充電樁的生產(chǎn)研發(fā)工作。安潔科技3月7日在投資者互動平臺表示，新能源汽車無線充電樁是新能源汽車無線充電系統(tǒng)其中一部分，公司新能源汽車無線充電系統(tǒng)已取得新能源汽車終端品牌客戶定點(diǎn)項(xiàng)目合作，為了滿足客戶訂單需求，目前公司正在不斷擴(kuò)充產(chǎn)能。
參股美國無線充電龍頭企業(yè)、特斯拉無線充電供應(yīng)商Evatran公司的萬安科技去年下半年在互動平臺上表示，公司新能源汽車無線充電技術(shù)基本成熟，即將進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段。公司控股子公司上海萬暨電子為北汽新能源、一汽紅旗無線充電產(chǎn)品的配套供應(yīng)商。
商業(yè)化推廣仍需時日
盡管車用無線充電技術(shù)具備不少優(yōu)勢，但當(dāng)前距離規(guī)?；虡I(yè)推廣仍有一定距離。
首先，在技術(shù)端車用無線充電技術(shù)主要面臨三個難點(diǎn)：一是應(yīng)用環(huán)境影響因素多，戶外環(huán)境中不同天氣將對無線發(fā)射端工作產(chǎn)生多重影響，室內(nèi)停車也需要考慮車輪碾壓等受重情況等；二是泊車精度要求高，無線充電采用電磁感應(yīng)原理，為確保每次泊車都能以最佳的效率充電，對發(fā)射端和接收端位置精準(zhǔn)度要求很高，而這在實(shí)踐中可能要求駕駛員進(jìn)行比插拔充電槍更加復(fù)雜的操作；三是安全防護(hù)問題，整車充電需要確保發(fā)射端充電環(huán)境安全、進(jìn)行異物檢測、活物保護(hù)等，較有線充電保護(hù)流程和技術(shù)難度大得多。
“未來需要進(jìn)一步完善我國電動汽車無線充電技術(shù)體系，切實(shí)推動具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在國際標(biāo)準(zhǔn)中越來越多地發(fā)出中國聲音。同時要注重多學(xué)科融合，在電動汽車無線充電領(lǐng)域開拓更多技術(shù)方向，在新方向上打破發(fā)達(dá)國家的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)彎道超車。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動化學(xué)院教授宋凱表示。
技術(shù)以外，無線充電技術(shù)在商業(yè)化落地層面也存在不少難題。充電樁企業(yè)星星充電方面認(rèn)為，由于無線充電設(shè)備對目前的車輛結(jié)構(gòu)改動較大，需要車企同步接入推進(jìn)，技術(shù)及專利壁壘較高，預(yù)計短期內(nèi)將以電力設(shè)備公司、車企合作的方式建立示范站。在國內(nèi)，雖然中興新能源、中惠創(chuàng)智、萬安科技等廠商也在進(jìn)行無線充電技術(shù)布局，推出過相關(guān)試驗(yàn)充電站，但還沒有大規(guī)模商業(yè)化案例。
此外，現(xiàn)階段電動汽車無線充電還面臨成本高的現(xiàn)實(shí)難題。“設(shè)備供應(yīng)商要從產(chǎn)品類別、標(biāo)準(zhǔn)體系、應(yīng)用場景等方面系統(tǒng)地提出成本控制策略，以滿足車企在成本、體積、重量、安全和互操作性方面的要求。”劉永東建議，電動汽車無線充電要把握市場切入點(diǎn)，分階段、分步驟、分場景在部分車端應(yīng)用，在相應(yīng)的產(chǎn)品類型中完善產(chǎn)品性能，逐步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。
