無線充電技術(shù)源于無線電能傳輸技術(shù)，小功率無線充電常采用電磁感應(yīng)式(如對手機充電的Qi方式，但中興的電動汽車無線充電方式采用的感應(yīng)式)，大功率無線充電常采用諧振式(大部分電動汽車充電采用此方式)由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。
利用無線磁電感應(yīng)充電的設(shè)備可做到隱形，設(shè)備磨損率低，應(yīng)用范圍廣，公共充電區(qū)域面積相對的減小，但減小的占地面積份額不會太大。技術(shù)含量高，操作方便，可實施相對來說的遠距離無線電能的轉(zhuǎn)換，但大功率無線充電的傳輸距離只限制在5米以內(nèi)，不會太遠。
無線充電和汽車電動化、智能化的發(fā)展趨勢高度契合，因此無線充電一定是未來電動汽車的充電主流方式，并將深遠的改變汽車未來用電的場景。
電動汽車無線充電市場規(guī)模
電動汽車無線充電項目，是指開發(fā)和應(yīng)用大功率無線電能傳輸技術(shù)，應(yīng)用近場耦合原理和磁共振技術(shù)，使得電動汽車可以實現(xiàn)中距離無線充電，解決目前無線充電傳輸距離短、損耗大、充電速度慢等難題，以及有線充電樁的建設(shè)成本高、操作復(fù)雜、兼容性差、占地面空間大等問題。
2016年中國新能源汽車銷量超過50萬輛，增速同比超過50%，新能源汽車銷量在汽車銷量的占比達到1.8%，保有量接近100萬輛。
按照規(guī)劃，到2020年，我國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)能力達200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。假設(shè)充電設(shè)施與電動汽車按1：2的比例來建設(shè)，而無線充電技術(shù)滲透率為50%。預(yù)計至2020年，我國電動汽車無線充電的市場規(guī)模將達到數(shù)百億規(guī)模。
無線充電的優(yōu)勢
一是無線充電非常的便捷。目前的汽車在補充能源上，都需要經(jīng)過加油槍加油或者充電頭充電，而無線充電只需要你將車停在無線充電點即可，非常方便。
二是安全性，這是無線充電的一大優(yōu)勢。目前的高電壓的充電樁擺放在外面并不安全，尤其是在露天一些雨天等惡劣天氣環(huán)境中，擁有極大地安全隱患。另外如果遇到惡意破壞的情況下，充電樁也非常容易引發(fā)危險。而無線充電樁埋在地下，可以很好地適應(yīng)惡劣天氣以及避免惡意破壞。
三是可靠性。在車長期的使用中，車裸露的充電部分會因為雜物造成充電效率的下降以及各種問題的產(chǎn)生，而無線充電則只需要將無線充電模塊置入汽車即可，很容易避免這些問題的產(chǎn)生。
無線充電的痛點
無線充電在發(fā)展過程中存在一些瓶頸和需要克服的問題。
1、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
統(tǒng)一無線充電標(biāo)準(zhǔn)對整個電動汽車行業(yè)的發(fā)展大有裨益，因為使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)保證了不同系統(tǒng)(車上和地面的充電板)之間能夠適配使用。但目前還尚未形成統(tǒng)一的無線充電指南標(biāo)準(zhǔn)。各家公司掌握的電動車用無線充電技術(shù)各異，這樣會阻礙無線充電的商業(yè)化進程。
2、電磁場安全焦慮
雖然從物理原理來講不認為對生物體有任何的影響，問題是用戶接受不接受，如果一天解決不了安全焦慮的問題，就無法大規(guī)模商業(yè)化。對于充電樁，輻射影響完全可以忽略不計，輻射對人體的影響主要都是體現(xiàn)在心理上，而不是身體上。但是換成無線充電，由于頻率遠高于日常的50hz，產(chǎn)生的輻射可能就不可同日而語了。
3、電磁兼容問題
主要問題是頻段分配，SAE推薦85KHZ左右，80-90KHZ之間的范圍。另外對敏感設(shè)備的影響，也算電磁兼容的一部分。
4、異物檢測
如果發(fā)射器上落了一些金屬的物體，鑰匙，鐵釘和硬幣，工作時會產(chǎn)生高頻交變的磁場，產(chǎn)生感應(yīng)加熱，存在一定的火災(zāi)風(fēng)險。因此需要做異物檢測，檢測到有這些的東西存在時就停下來。
5、成本
電動汽車無線充電技術(shù)未能實現(xiàn)商業(yè)化的主要原因，終究還是落在了“成本”二字上。由于缺乏必要的基礎(chǔ)設(shè)施，這項技術(shù)要落地，即便無線充電對電動汽車用戶而言是一項非常便利的功能，但要進行大規(guī)模推廣還得看基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商買不買賬。
電動汽車無線充電技術(shù)
在2015年4月22日的Formula E電動方程式錦標(biāo)賽上，高通就展示了自己研發(fā)的Halo無線汽車充電技術(shù)。它的原理就是利用磁共振效應(yīng)來對電動或混動車輛的動力電池組進行非接觸式充電。這個充電過程無需使用傳統(tǒng)的電纜即可進行，在需要充電時，車主僅需要將車輛停放在Halo的充電板上方即可，因此更加方便、省力。
目前除高通外，市面上還存在WiTricity，KAIST，Momentum Dynamics，Evatran四家提供面向電動汽車的無線充電技術(shù)。盡管絕大多數(shù)公司在電動汽車無線充電技術(shù)領(lǐng)域都擁有自己的知識產(chǎn)權(quán)，但只有高通和WiTricity已經(jīng)開始將其技術(shù)授權(quán)給第三方硬件供應(yīng)商使用了。
中國電動汽車無線充電技術(shù)走在前列
為了加強行業(yè)規(guī)范與指導(dǎo)，2016年5月，國際自動機工程師學(xué)會(SAE International)發(fā)布了混插式以及全電動汽車無線充電技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這是電動汽車無線充電方面的第一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有開創(chuàng)性意義。新出臺的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡稱為“SAETIRJ2954”，意在為輕型插電式以及全電動汽車無線充電技術(shù)制定規(guī)范，并在全行業(yè)里推行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以加強行業(yè)管理與指導(dǎo)。
整個汽車產(chǎn)業(yè)將這項指南的發(fā)布視為推動無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵一步，OEM主機廠，Tier1供應(yīng)商等便可加快開發(fā)用于全電動汽車及插電式電動汽車的無線充電系統(tǒng)產(chǎn)品。但用于保證與其他公司系統(tǒng)間兼容性的國際標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計2018年才能發(fā)布。SAE希望將包括其在內(nèi)的框架最終發(fā)展成為電動汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)。
作為新能源汽車最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一，我國在無線充電技術(shù)商用探索中一直和世界保持著同步。以中國電科院、重慶大學(xué)、東南大學(xué)、中科院、哈工大為代表的國內(nèi)科研機構(gòu)和高校已經(jīng)在無線充電理論和樣機領(lǐng)域有十幾年的積累，培養(yǎng)了一批該領(lǐng)域?qū)Ｓ腥瞬?。以中興通訊/中興新能源汽車為主的國內(nèi)企業(yè)，近年來已經(jīng)在成都、長沙、鄭州、深圳等國內(nèi)十幾個城市開通了多條商用示范線，為無線充電的規(guī)模部署積累了豐富的實踐經(jīng)驗。在這些應(yīng)用的基礎(chǔ)上，無線充電地方標(biāo)準(zhǔn)也走在了前面，在中興通訊/中興新能源汽車牽頭下，深圳無線充電地方標(biāo)準(zhǔn)，在15年8月正式發(fā)布，包括《總則》、《通信協(xié)議》、《電能傳輸要求》、《接口》、《安全》、《管理系統(tǒng)》、《電能計量》、《地面設(shè)施》、《車載設(shè)備》、《充電站》10個部分，是當(dāng)前全球體系最為完整、條目最為詳盡的電動汽車規(guī)范。另外，成都市相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)已于2016年7月份發(fā)布，廣東省、上海市的無線充電地方規(guī)范也在制定中，這都是中國制定自己無線充電國家標(biāo)準(zhǔn)非常有利的基礎(chǔ)。
2014年，中興通訊推出自主研發(fā)的大功率無線充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由中興通訊CGO(cool，green，open)實驗室歷時三年進行項目孵化的重要藍海戰(zhàn)略拓展項目。與傳統(tǒng)的有線充電的方式不同，中興通訊的無線供電系統(tǒng)是通過非接觸的電磁感應(yīng)方式進行電力傳輸。當(dāng)充電車輛在充電停車位停泊后，能自動通過無線接入充電場的通信網(wǎng)絡(luò)，建立起地面系統(tǒng)和車載系統(tǒng)的通信鏈路，并完成車輛鑒權(quán)和其他相關(guān)信息交換。在無線充電過程中，一般小型車需要功率5kw-7kw，大巴車需要30kw-60kw，無線充電的整體效率可達到90%。
目前中興與國內(nèi)許多汽車生產(chǎn)廠家展開了合作，乘用車的無線充電已經(jīng)完成全系統(tǒng)的技術(shù)突破或者是商用化能力，包括了無線充電的功率傳輸、車載模塊和地面通訊、異物檢測、生物檢測，包括車載側(cè)和地載側(cè)的應(yīng)用，相信不久之后我們也會見到更多汽車配備了中興的無線充電技術(shù)。
小結(jié)
一項重大技術(shù)的變革，沒有那么輕而易舉，一旦技術(shù)若真正實踐起來，都會有很多難關(guān)需要突破，對于這個過程，要有期待并保持耐心，電動汽車無線充電技術(shù)也是如此。
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