鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1083次 | 2020年03月25日
實(shí)現(xiàn)汽車無線充電大眾化,還有多遠(yuǎn)?
今年八月,國家電網(wǎng)重點(diǎn)科技項(xiàng)目電動(dòng)汽車路段移動(dòng)式無線充電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研制暨電動(dòng)汽車移動(dòng)式無線充電實(shí)驗(yàn)路段通過驗(yàn)收,國內(nèi)首條百米級(jí)電動(dòng)汽車移動(dòng)式無線充電實(shí)驗(yàn)路段建成。
無線充電智能又便捷
無線充電的基本原理是,利用交變電磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸。沒有線纜和插頭,充電設(shè)備機(jī)械原因?qū)е碌膿p壞就不存在了。我國科學(xué)院電工研究所副研究員郭彥杰說,無線充電的優(yōu)勢(shì)重要體現(xiàn)在3個(gè)方面
■安全性高,不要拔插充電槍的過程,不受雨雪天氣及極端環(huán)境的影響;
■可靠性高,與有線充電相比,無線充電沒有機(jī)械磨損;
■便捷性好,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電,解決無人駕駛最后一公里便捷性的問題。
作為電動(dòng)汽車,充電速度在很大程度影響了人們的使用效率。郭彥杰表示,充電速度重要取決于兩方面,一是車載電池容量,二是充電功率。而目前無線充電系統(tǒng)可以支持的最大充電功率達(dá)到了3.3千瓦,這也是目前家用充電能夠達(dá)到的最大功率等級(jí)。
除了功率以外,影響無線充電速度的另一項(xiàng)因素是外界干擾。郭彥杰說:除了功率大,自帶的電磁場(chǎng)強(qiáng)之外,無線充電裝置還應(yīng)用了磁耦合機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù),它可以在汽車充電時(shí)牢牢鎖住電磁場(chǎng),使電磁場(chǎng)不會(huì)外泄,在最大程度上提升充電效率。
事實(shí)上,無線充電并不是一項(xiàng)新技術(shù)。比亞迪早在2005年就申請(qǐng)了非接觸感應(yīng)式充電器專利,2017年美國馬里蘭州就曾購買具有無線充電技術(shù)的比亞迪純電動(dòng)大巴。寶馬官方近期也宣布,2018款的530eiPerformance將會(huì)配有無線充電系統(tǒng)配件。
車企推崇無線充電技術(shù)離不開供應(yīng)商的支持。2015年,中興通訊與宇通客車共同研發(fā)了12米無線充電純電動(dòng)大巴,并于鄭州完成總計(jì)5個(gè)無線充電位的一期建設(shè),充電位現(xiàn)場(chǎng)基本能實(shí)現(xiàn)無人值守,充電過程全自動(dòng),一鍵啟停,客戶可以通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控充電進(jìn)程,并完成實(shí)時(shí)充值、支付等計(jì)量計(jì)費(fèi)功能。
寶馬近期公布的文件顯示,BMW無線充電套裝包括:可安裝在車庫或室外停車位的感應(yīng)充電底座(充電基板)、固定在車輛底部的車輛部件(車載感應(yīng)線圈)。充電基板和感應(yīng)線圈之間的非接觸式能量傳輸可在8厘米左右的距離內(nèi)進(jìn)行。此外,BMW無線充電系統(tǒng)還能幫助駕駛?cè)藛T找到正確的停車位置。充電站和車輛之間的通信可通過無線進(jìn)行連接,車輛及其周邊俯視圖會(huì)出現(xiàn)在控制顯示屏上,并標(biāo)注有彩色線條,在停車過程中為駕駛?cè)藛T進(jìn)行引導(dǎo)。當(dāng)?shù)竭_(dá)感應(yīng)充電站的正確停車位置時(shí)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)提示。寶馬方面表示,停車位置目前可以縱向最多偏差7厘米、橫向最多偏差14厘米。
目前,國內(nèi)部分車企也已經(jīng)研發(fā)了無線充電汽車,或許不久,借助電磁感應(yīng)技術(shù),電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)自動(dòng)無線充電,甚至在路上邊行駛邊充電。然而,無線充電帶來便利的同時(shí),也大功率磁場(chǎng)出現(xiàn)的輻射成為人們的擔(dān)憂之一。
輻射問題引擔(dān)憂
輻射不是擔(dān)憂,而是事實(shí)。資深汽車電子工程師朱玉龍表示,和電磁爐原理相似,假如無線充電功率較大,出現(xiàn)的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)人體健康出現(xiàn)影響。他介紹說,無線充電功率達(dá)到3~6kW就有可能對(duì)人體出現(xiàn)輻射影響,而且充電點(diǎn)一般位于公共場(chǎng)所,個(gè)別用戶使用無線充電還要考慮周邊用戶能否接受,假如處理不當(dāng)甚至?xí)鸺m紛。
我國汽車技術(shù)研究中心的研究表明,車輛靜止?fàn)顟B(tài)下無線充電系統(tǒng)出現(xiàn)的磁場(chǎng)輻射測(cè)量結(jié)果均低于世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)公眾暴露限值。目前我國也已啟動(dòng)《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)通用要求》等幾項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。
隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)無線充電的種種擔(dān)心已經(jīng)逐步緩解。任何一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)前,都會(huì)經(jīng)過一定的安全性、可靠性驗(yàn)證,也一定是在符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求之后才能進(jìn)入市場(chǎng)。無論是國內(nèi)還是國際,無線充電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)列入相關(guān)日程,確保相關(guān)產(chǎn)品在市場(chǎng)應(yīng)用前得到驗(yàn)證。高通高級(jí)技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理舒杰表示,目前國內(nèi)外的無線充電還加入了異物檢測(cè)裝置,假如在充電過程中檢測(cè)到有人或小動(dòng)物從車旁經(jīng)過,或者是其他異物,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)斷電,保障絕對(duì)安全。
據(jù)了解,寶馬就無線充電設(shè)備的安全性作出了說明:充電基板除了安裝在車庫中,也可以安裝在室外,并且在任何天氣條件下使用。所有導(dǎo)電組件都具有防雨、防雪功能,汽車在充電基板上駛過不會(huì)對(duì)它造成任何損壞。在充電過程中,環(huán)境電磁輻射范圍也僅限于汽車底盤內(nèi)。充電基板隨時(shí)監(jiān)控周圍環(huán)境,一旦發(fā)現(xiàn)任何異物都會(huì)關(guān)閉充電程序。寶馬方面表示,未來電動(dòng)汽車的充電過程將比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型加油更加便捷。
除了電磁輻射問題,無線充電目前還存在充電標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況。不同的車大小不同,關(guān)于同一個(gè)公共充電點(diǎn),車載無線充電設(shè)備的安裝位置要統(tǒng)一。朱玉龍說。然而電動(dòng)汽車領(lǐng)域有關(guān)無線充電的標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái),各家布局無線充電的車企還在各自為戰(zhàn)。
普及仍有待時(shí)日
據(jù)介紹,目前汽車無線充電技術(shù)在研發(fā)層面已經(jīng)基本成熟,但還處于應(yīng)用示范階段,真正走向大眾尚需時(shí)日。5年內(nèi),30萬元以上的純電動(dòng)汽車可能有無線充電的基礎(chǔ),10萬元左右價(jià)格的車使用無線充電的可能性不大。朱玉龍認(rèn)為,從單一技術(shù)的角度來看,無線充電技術(shù)關(guān)于人們的用車體驗(yàn)并沒有革命性的改變,即使隨著技術(shù)的發(fā)展,消除了輻射的干擾,無線充電大規(guī)模應(yīng)用仍不能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
目前大規(guī)模應(yīng)用的障礙是無線充電裝置相比于插電式充電裝置價(jià)格更加昂貴,消費(fèi)者希望充電設(shè)備不僅操作簡(jiǎn)單而且性價(jià)比高,最好像充電樁那樣隨車配送,但廠商要考慮規(guī)模成本,要盈利。同時(shí),在安裝條件上也更加苛刻,安裝起來也會(huì)有各種阻力,這是必須要解決的問題。據(jù)了解,無線充電公路、停車場(chǎng)的建設(shè)要在開工前在地下埋線圈,關(guān)于已經(jīng)使用的停車場(chǎng)和道路,假如挖開地面安裝線圈,成本會(huì)非常高。
業(yè)界人士普遍認(rèn)為,無線充電技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,一旦成功進(jìn)入市場(chǎng)將極大提升充電便利性,更好地改善出行體驗(yàn)。今年初,浙江省公布消息稱將在2022年建成我國首條超級(jí)高速公路,遠(yuǎn)期目標(biāo)包括實(shí)現(xiàn)汽車移動(dòng)式無線充電。
專家表示,電動(dòng)汽車不僅是車,還要考慮到基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)配套的整體安全可控,這不是靠車企自身就能做到的。也許將來路上都是電動(dòng)汽車的時(shí)候,無線充電的時(shí)代就會(huì)到來。