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剪掉电动汽车最后一根线?无线充电产业化路上的前景与挑战

导语

无线充电技术的挑战与机遇

有关未来汽车的猜想,无人驾驶、电动化是较为明朗的趋势。当无人驾驶与电动汽车相结合,人类得到解放的同时也能与环境更加和谐地相处,但如果依赖传统的充电思路,或许还称不上真正的无人驾驶,面对这一问题,无线充电技术为无人驾驶汽车的未来提供了更多憧憬。

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然而,电动汽车无线充电产业化的道路上,还涉及到成本、标准化、高效率、轻量化、安全性等多项相关技术的挑战。

▇ 产业化路上的挑战之一是成本

目前国际上计划在2018款新车安装原厂无线充电设备的还仅为中高端车型,例如:S550e、530e、A8 e-tron。随着更多中级、紧凑级车型加入无线充电功能,挑战无线充电的成本问题将会随着产量增长得到解决。

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▇ 产业化路上的挑战之标准化

相对于传导式充电,电动汽车无线充电标准处于制定阶段,互操作性需要考虑的问题更多,其中涉及到电磁接口,通信协议,定位技术等。我国电动汽车无线充电标准参照IEC与ISO的分工,其中《电动汽车无线充电系统通用要求》由全国汽车标准化技术委员会归口负责, 《电动汽车无线充电系统特殊要求》、《电动汽车无线充电电磁暴露限值与测试方法》、《电动汽车车载充电机和无线充电设备之间的通信协议》由全国电力标准化技术委员会归口负责。目前已经进入公开征求意见阶段,预计2017年底前完成第一轮标准制定工作。

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▇ 产业化路上的挑战之高效率

就目前而言,无线充电应用较多的是公交车无线充电系统,可以采取夜间充电、白天补电的运营模式,或者利用车辆运营期间的停车时间来对车辆进行快速补电,使车辆具有24小时不间断运营能力。虽然,无线充电装置全部在地下安装,设备使用寿命相对于目前充电桩大大提高,并且可节省城市宝贵的土地资源;但是,对于私家电动汽车而言,安装成本以及高效使用率也将是车企和技术公司所面临的一大难题。

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▇ 产业化路上的挑战之轻量化

电动汽车若要实现大功率的无线充电,就需要安装与之相匹配的整流器,将交流电转化为直流电。假设要满足15kW充电功率的整流器重量就高达几十公斤。若要满足车30kW乃至40kW的充电功率,整流器的重量就会高达100到200公斤。由此看来,轻量化将成为无线充电技术发展的突破口。

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▇ 产业化路上的挑战之安全性

无线充电技术受到瞩目的同时,也有消费者对其安全性提出了质疑:基于磁共振原理的无线输电,在发射线圈和接收线圈之间会形成一个交变电磁场,通常这类设备产生的电磁场频率在几十kHz到十几MHz之间。在无线充电过程中产生的辐射会不会对人体造成伤害?据权威机构通过大量实验证明,无线充电技术虽然会产生较强的磁场,但这些电磁场强度不会超过国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)推荐的公众暴露值。无线充电的发展必须建立在对人体无害的情境下,而现在各个无线充电技术的企业和机构也都在为降低更小的磁场辐射问题研发解决方案。

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▇ 邦总结

虽然国际上的无线充电技术正在取得大的突破,然而我国的无线充电技术也在欣然发展,随着未来新能源汽车以及无人驾驶汽车的发展方向越来越明朗,中国在电动汽车无线充电技术的提升方面还有很大的空间和机遇。无线充电技术为无人驾驶汽车的未来注入了许多新的可能,未来值得期待。

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