今年將成為電動(dòng)汽車無(wú)線充電元年！

有關(guān)未來(lái)汽車的猜想，無(wú)人駕駛、電動(dòng)化是較為明朗的趨勢(shì)，隨著資本和技術(shù)的涌入并加持，未來(lái)汽車從概念變成現(xiàn)實(shí)或許就在不久的將來(lái)，就拿蔚來(lái)EP9來(lái)說(shuō)，以每小時(shí)257公里的時(shí)速創(chuàng)下“最快無(wú)人駕駛汽車”的記錄，還是相當(dāng)激動(dòng)人心的。當(dāng)無(wú)人駕駛與電動(dòng)汽車相結(jié)合，人類得到解放的同時(shí)也能與環(huán)境更加和諧地相處，但如果依賴傳統(tǒng)的充電思路，或許還稱不上真正的無(wú)人駕駛，面對(duì)這一問(wèn)題，無(wú)線充電技術(shù)為無(wú)人駕駛汽車的未來(lái)提供了更多憧憬。

最近炒的火熱的高通動(dòng)態(tài)充電技術(shù)(DEVC)就是無(wú)線充電技術(shù)的典型，通過(guò)嵌入到道路表面的充電模塊進(jìn)行自主充電，為電動(dòng)汽車充電方式提供了新的思路。目前，世界范圍內(nèi)正在進(jìn)行電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)研發(fā)的除美國(guó)高通，還有美國(guó)WiTricity、谷歌、中興通訊、特斯拉、比亞迪、奧迪、沃爾沃以及上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)等等企業(yè)和高校，據(jù)了解，搭載無(wú)線充電技術(shù)的電動(dòng)汽車產(chǎn)品最早的將于今年進(jìn)入市場(chǎng)，這也意味著無(wú)線充電技術(shù)將早于無(wú)人駕駛汽車和消費(fèi)者見(jiàn)面。這款最早進(jìn)入市場(chǎng)的無(wú)線充電汽車搭載的是由WiTricity提供的無(wú)線充電技術(shù)。

“WiTricity”是由美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的助理教授Marin Soljacic研發(fā)的一種遠(yuǎn)距離無(wú)線電力傳輸技術(shù)，其技術(shù)成果是能從6英尺的距離對(duì)60w的燈泡進(jìn)行遠(yuǎn)程供電。2007年該技術(shù)團(tuán)隊(duì)從MIT獨(dú)立出來(lái)并成立了同名的WiTricity公司，10年來(lái)，有關(guān)WiTricity公司的消息并不算多，直到在日前舉辦的第七屆中國(guó)國(guó)際新能源汽車論壇上，記者采訪到了WiTricity大中華區(qū)總經(jīng)理Stephen Tsao，了解到WiTricity公司的最新進(jìn)展。

WiTricity著名的實(shí)驗(yàn)：利用磁耦合共振為燈泡遠(yuǎn)程供電，并且不受障礙物的影響

剪掉電動(dòng)汽車的最后一根線

對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，最重要的莫過(guò)于電池和充電樁，傳統(tǒng)電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)包括供電插座、供電插頭、車輛插頭以及車輛插座，供電系統(tǒng)與車輛之間的電力傳輸需要依靠充電電纜。在無(wú)人駕駛技術(shù)不斷開發(fā)的過(guò)程中，無(wú)人駕駛汽車的最終解決方案里將不再出現(xiàn)充電電纜，取而代之的是無(wú)線充電成為標(biāo)配。

無(wú)線電力傳輸技術(shù)常見(jiàn)的方式有電磁輻射方式(通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn))、電場(chǎng)耦合方式(通過(guò)電容兩極板間的靜電感應(yīng)實(shí)現(xiàn))、磁場(chǎng)耦合方式(分為感應(yīng)式和諧振式)，WiTricity開發(fā)的就是磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸，該技術(shù)的原理是通過(guò)磁場(chǎng)共振的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線供電，相較于目前商業(yè)化已經(jīng)相對(duì)成熟的感應(yīng)式無(wú)線電能傳輸(電動(dòng)牙刷、iPhone 7采用此種技術(shù))，磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸在傳輸距離上有了很大突破，最遠(yuǎn)傳輸距離達(dá)到2.4米，可以同時(shí)為多個(gè)設(shè)備遠(yuǎn)距離充電，并且無(wú)需精準(zhǔn)對(duì)接，另外還可以穿透墻體、木頭等障礙，傳輸效率大大提高。

共振式自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象，比如我們熟悉的聲音共振、音叉共振實(shí)驗(yàn)等，只要兩個(gè)物體振動(dòng)的頻率一樣，就會(huì)發(fā)生能量的交換，WiTricity也是利用的這一原理。

Stephen介紹說(shuō)，WiTricity經(jīng)過(guò)10年研究，在提高電動(dòng)汽車無(wú)線充電的效率、克服遠(yuǎn)距離電力傳輸以及穿透障礙物等方面已經(jīng)具有了成熟的解決方案，其圓形線圈架構(gòu)提供3.6至11kW的可擴(kuò)展充電率，以滿足從小型容量電池組的PHEV到高容量電池組的EV車輛的需求，經(jīng)過(guò)10年的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐，其電網(wǎng)到電池的傳輸效率目前已經(jīng)高達(dá)91-93%，因此在充電時(shí)間上也與有線充電相差無(wú)幾;其最新技術(shù)能夠針對(duì)不同離地間隙的車型進(jìn)行電力傳輸，無(wú)論是跑車、轎車還是SUV都能夠通過(guò)其技術(shù)自動(dòng)識(shí)別且充電效率不受影響;而穿透障礙物方面，Stephen表示W(wǎng)iTricity技術(shù)穿透墻體、水泥、大理石不成問(wèn)題，因此可以嵌入墻體或地面，有利于充分利用空間，這也為立體停車場(chǎng)的充電解決方案提供了更多想象空間。

WiTricity無(wú)線充電系統(tǒng)允許地面或地面下的充電發(fā)射線圈通過(guò)WiTricity專利磁共振技術(shù)把能量發(fā)送到停放在其上方車輛的接收線圈，而不需要通過(guò)電纜或移動(dòng)部件。其優(yōu)點(diǎn)是不受傳輸距離影響，并且對(duì)接精準(zhǔn)度也不需嚴(yán)格要求

無(wú)線充電技術(shù)受到矚目的同時(shí)，也有消費(fèi)者對(duì)其安全性提出了質(zhì)疑：基于磁共振原理的無(wú)線輸電，在發(fā)射線圈和接收線圈之間會(huì)形成一個(gè)交變電磁場(chǎng)，通常這類設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)頻率在幾十kHz到 十幾MHz之間，在無(wú)線充電過(guò)程中產(chǎn)生的輻射會(huì)不會(huì)對(duì)人體造成傷害?Stephen表示W(wǎng)iTricity也考慮過(guò)該問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，無(wú)線充電技術(shù)雖然會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，但這些電磁場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)超過(guò)國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)推薦的公眾暴露值。無(wú)線充電的發(fā)展必須建立在對(duì)人體無(wú)害的情境下，除WiTricity外，其他研究無(wú)線充電技術(shù)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)也都在為安全問(wèn)題研發(fā)解決方案。

MIT研究團(tuán)隊(duì)在燈泡演示中讓整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員站在發(fā)送和接收天線之間

對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，如果無(wú)線充電技術(shù)能夠完全滿足充電效率并兼顧安全，或許就如中興新能源汽車有限責(zé)任公司總經(jīng)理馮海洲所言，新能源汽車無(wú)線充電將剪斷最后一根線。

2017年迎來(lái)電動(dòng)汽車無(wú)線充電的元年

在電動(dòng)汽車無(wú)線充電領(lǐng)域具有較大聲譽(yù)的通信業(yè)巨頭高通公司，近日公開其電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)，通過(guò)將相關(guān)硬件嵌入道路中，以無(wú)線的方式向電動(dòng)汽車發(fā)送高達(dá)20千瓦的感應(yīng)電源，進(jìn)而為行駛過(guò)程中的電動(dòng)汽車充電。這種動(dòng)態(tài)無(wú)線充電技術(shù)目前還在進(jìn)一步開發(fā)測(cè)試中，真正的批量化投入使用或許還需要一段時(shí)間，而“搭載WiTricity無(wú)線充電技術(shù)的電動(dòng)汽車將于今年上市”Stephen透露，“2017年可以說(shuō)是無(wú)線充電汽車的元年，因?yàn)榭梢钥吹秸嬲漠a(chǎn)品。”

WiTricity獲得最佳新能源汽車環(huán)境保護(hù)獎(jiǎng)，左為大中華區(qū)總經(jīng)理Stephen Tsao

無(wú)線充電技術(shù)的廣闊前景，成為各整車廠掌握未來(lái)電動(dòng)汽車市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)的一個(gè)窗口，在此前媒體報(bào)道中，就已經(jīng)有諸多車企開始進(jìn)入無(wú)線充電領(lǐng)域，而豐田、日產(chǎn)也早與WiTricity達(dá)成了戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同開發(fā)無(wú)線充電技術(shù)。在最近的新聞報(bào)道中，通用汽車公司(GM)也將戰(zhàn)略方向部署到無(wú)線充電領(lǐng)域，與WiTricity合作測(cè)試電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)，原型測(cè)試的重點(diǎn)是充電功率為7.7kW和11kW，能夠?qū)冸妱?dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車充電，并且要符合SAE國(guó)際J2954委員會(huì)提出的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于選擇戰(zhàn)略合作伙伴的問(wèn)題，Stephen解釋道：“WiTricity選擇的合作對(duì)象在電動(dòng)汽車方面都擁有成熟的技術(shù)，很早就已經(jīng)投入研發(fā)，比如日產(chǎn)和豐田;國(guó)內(nèi)方面，自去年進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，中國(guó)制造商對(duì)于該技術(shù)的接受程度出現(xiàn)大幅的上升，越來(lái)越多的中國(guó)制造商在關(guān)注這個(gè)事情。”國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車制造商對(duì)于無(wú)線充電技術(shù)的接受度，從參與無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)的廠商數(shù)量就可見(jiàn)一斑，從最初的二三十家到現(xiàn)在的五六十家，已經(jīng)反映出無(wú)線充電技術(shù)在未來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，因此WiTricity對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)很有心，而在制造商關(guān)心的成本方面，Stephen表示，無(wú)線充電技術(shù)最初投向市場(chǎng)成本肯定會(huì)比較高，但相信只要有足夠的量，成本也會(huì)隨之降低。

Stephen Tsao接受記者采訪時(shí)，講述了有關(guān)WiTricity的近況，Stephen透露搭載WiTricity無(wú)線充電技術(shù)的電動(dòng)汽車將于今年上市

除WiTricity之外，有多家車企表示具有無(wú)線充電技術(shù)的電動(dòng)汽車將會(huì)在明年推出，因此無(wú)線充電市場(chǎng)化將離消費(fèi)者越來(lái)越近，Stephen預(yù)測(cè)，到2020年，無(wú)線充電技術(shù)將會(huì)走向成熟。而隨著2020年的無(wú)人駕駛汽車大量進(jìn)入市場(chǎng)，屆時(shí)無(wú)線充電技術(shù)的運(yùn)用也將更加廣泛。

無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于商業(yè)化進(jìn)程

對(duì)于無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，未來(lái)無(wú)線充電技術(shù)將成為標(biāo)配，但是目前有關(guān)無(wú)線充電的相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)還在完善之中，國(guó)際上相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有ISO TC22、SAE J2954、IEC TC69、UL 2750，其中WiTricity的圓形單線圈設(shè)計(jì)被選為SAE的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng);國(guó)內(nèi)在電動(dòng)汽車無(wú)線充電領(lǐng)域共計(jì)28項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，關(guān)系到電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)的通用要求、電動(dòng)汽車車載充電機(jī)和無(wú)線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議、電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)的特殊要求以及無(wú)線充電系統(tǒng)電磁暴露限值與測(cè)試方法。

就如小功率電子消費(fèi)品無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi的制定，其打破了無(wú)線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸，推動(dòng)了商業(yè)化的進(jìn)程。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，有關(guān)無(wú)線充電的標(biāo)準(zhǔn)也在制定之中，包括WiTricity以及中興新能源在內(nèi)的企業(yè)也都在標(biāo)準(zhǔn)制定中積極發(fā)聲，以此引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。

小結(jié)：今年即將進(jìn)入市場(chǎng)的產(chǎn)品很有可能是已經(jīng)開發(fā)多年的日產(chǎn)或是豐田的某款電動(dòng)汽車，不過(guò)最終是哪款車型搭載WiTricity技術(shù)亮相還有待事實(shí)說(shuō)話，蓋世汽車將保持關(guān)注。另外我們也應(yīng)認(rèn)清一個(gè)事實(shí)，雖然國(guó)際上的無(wú)線充電技術(shù)正在取得大的突破，然我國(guó)的無(wú)線充電技術(shù)也在欣然發(fā)展，以中興新能源汽車以及上海交通大學(xué)為首開發(fā)的無(wú)線充電技術(shù)正在獲得越來(lái)越高的關(guān)注度，隨著未來(lái)新能源汽車以及無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展方向越來(lái)越明朗，中國(guó)在電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)的提升方面還有很大的空間和機(jī)遇。

無(wú)線充電技術(shù)為無(wú)人駕駛汽車的未來(lái)注入了許多新的可能，未來(lái)值得期待。