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電動(dòng)車無線充電方式能成為主流嗎

3lpN_ofweekgong ? 來源:工程師曾玲 ? 2019-02-02 17:43 ? 次閱讀
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近些年來,無線充電似乎成為一個(gè)相當(dāng)熱門的技術(shù),尤其在手機(jī)領(lǐng)域,更是成為了各個(gè)品牌旗艦機(jī)的標(biāo)配。不過隨著電動(dòng)車的普及,這項(xiàng)技術(shù)也越來越多的出現(xiàn)在汽車消費(fèi)領(lǐng)域。在今年的CES展會(huì)上,本田就帶來了自家的車用無線充電系統(tǒng)。不過車用無線充電現(xiàn)在還只是出現(xiàn)在各大發(fā)布會(huì)上,那么這項(xiàng)技術(shù)到底發(fā)展情況如何,又能不能在實(shí)際的用車環(huán)境下給電動(dòng)車充電呢。

首先還是要說一說這項(xiàng)技術(shù)的背景。無線充電近幾年雖然大熱,但這項(xiàng)技術(shù)并不是新技術(shù),早在一百年前,物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉(特斯拉汽車就以他的名字命名)就已經(jīng)做了無線輸電試驗(yàn),證明了這項(xiàng)技術(shù)的可實(shí)施性。不過無線充電能夠大規(guī)模實(shí)現(xiàn)商用,還是三星蘋果這樣的手機(jī)廠商的功勞。

無線充電在手機(jī)領(lǐng)域還只是高端機(jī)才會(huì)配備,都沒有實(shí)現(xiàn)完全普及,現(xiàn)在為何就要進(jìn)軍汽車領(lǐng)域呢,這里不得不提的就是汽車電氣化。目前已有多個(gè)國(guó)家提出了禁售燃油車的時(shí)間表,而其他國(guó)家也推出了更為嚴(yán)格的排放法規(guī),這使得車企都在花大力氣研發(fā)純電動(dòng)車或者混合動(dòng)力汽車,如何為這些車的電池充電就成了大問題。無線充電作為充電樁的補(bǔ)充,能讓汽車充電變得更方便、無縫,自然就受到了廠商的青睞。

本田在剛剛開幕的CES展會(huì)上就帶來名為Wireless Vehicle-to-Grid的無線充電技術(shù)。想要實(shí)現(xiàn)無線充電,僅需將車輛停放在專門用于充電的墊片上即可。除此之外,本田還計(jì)劃打造一套停車場(chǎng)充電系統(tǒng),這套系統(tǒng)計(jì)劃在車輛底盤和停車場(chǎng)的地板上都加入充電模塊,通過這種非接觸式充電技術(shù)讓車輛在放入停車場(chǎng)時(shí)就可以進(jìn)行充電,這將充分利用車輛的閑置時(shí)間完成充電,大大縮減了車主為充電所耽誤的時(shí)間。

寶馬作為豪華品牌中較早推出電動(dòng)化車型的公司,在無線充電方面同樣有所建樹。寶馬無線充電選件包含一個(gè)感應(yīng)式充電基座,可安裝在車庫或戶外,以及一個(gè)固定在車輛底部的輔助充電部件。當(dāng)基座上有匹配充電部件的車輛時(shí)便會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),車上的充電設(shè)備內(nèi)部可感應(yīng)電流,然后給電池充電。充電設(shè)備靠WIFI和車輛之間建立充電協(xié)議即可開始充電,一旦電池充滿電,系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,當(dāng)然充電過程也可以人工控制。

作為和寶馬齊名的豪華品牌,奧迪同樣建立起了自家的無線充電系統(tǒng)。車輛在使用無線充電時(shí),其充電效率會(huì)低于有線充電,而奧迪的無線充電技術(shù)方案就針對(duì)無線充電傳輸過程中效率問題,設(shè)計(jì)了一種可升降的無線充電系統(tǒng)。在充電時(shí),發(fā)射線圈的線圈會(huì)向上升,使其更接近電動(dòng)汽車底部的接收線圈,從而提高電力傳輸效率。

除了車企之外,不少科技企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)同樣也進(jìn)行著車用無線充電的研究。美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)就展示了一款車用無線充電系統(tǒng),其充電功率高達(dá)120千瓦,充電效率為97%,這與特斯拉的超級(jí)充電在效率上相差無幾。未來該機(jī)構(gòu)還將進(jìn)一步開發(fā)充電功率達(dá)300千瓦的無線充電系統(tǒng),如果能夠研制成功,可將電動(dòng)車的充電時(shí)間縮短至二十分鐘。

誠然,無線充電會(huì)簡(jiǎn)化用戶給車輛充電的步驟,但這一技術(shù)離大規(guī)模的推行還有著不小的差距。目前,在手機(jī)領(lǐng)域使用無線充電還會(huì)因?yàn)閿[放位置不對(duì)或者距離過遠(yuǎn)而導(dǎo)致充電無法正常進(jìn)行,而汽車相比于手機(jī)來說體積要大了不少,想要實(shí)現(xiàn)車用無線充電,可以說是相當(dāng)考驗(yàn)車技,有來回挪車的時(shí)間還不如直接給車輛插上充電頭來的省事。

此外,無線充電對(duì)于充電環(huán)境的要求還是比較苛刻。如果在充電過程中有異物,尤其是金屬物質(zhì),就極有可能打斷充電過程。因而,公共空間設(shè)置無線充電裝置并不現(xiàn)實(shí),類似于私人車庫這樣比較密閉的空間才能讓車用無線充電裝置更好的工作。

除了上述兩點(diǎn),無線充電的充電功率還遠(yuǎn)不及有線充電,這也使得無線充電現(xiàn)階段只能作為傳統(tǒng)充電樁的補(bǔ)充。不過,隨著越來越多的廠商加入到無線充電的隊(duì)伍里來,這項(xiàng)技術(shù)必然會(huì)進(jìn)入快速發(fā)展期,我們有理由相信,無線充電有朝一日會(huì)成為電動(dòng)車主要的充電方式。

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