今年前4个月，我国新能源汽车销量同比增长83％，依然保持高速发展势头。而随着电动汽车不断扩大市场渗透，下游产业链也在积极寻求以技术创新改变充电场景。无线充电便是方向之一：让消费者实现无桩充电，甚至可以实现边行车边充电。
1890年，尼古拉·特斯拉曾进行无线充电的试验。一百年后的今天，手机领域开始推广这项技术。如果电动汽车也能够实现无线充电，其所能提供的用户体验很可能再上一个台阶。理想能够照进现实最好不过，但无线充电技术究竟发展得如何，是否具备了市场化的基础？
克“劣”方能转“优”
在电动汽车领域，无线充电虽然现阶段还比较“边缘”，但这项技术因其前沿性，反而往往成为新闻热点。今年1月，我国无线充电领域的初创企业有感科技发布了新一代解决方案，并宣布其在江苏南通的智能制造基地正式投产。据有感科技创始人王哲介绍，该公司目前已拿到包括北汽集团、广汽传祺、上汽大通等30余家主流车企无线充电项目，供货车型总数已超80款。
据悉，电动汽车无线充电，主要是运用电磁感应或磁场共振技术，在车辆底盘安装“接收板”，地上安装和电网连接的“发射板”，通过两块板接近，电磁场近场相互耦合或谐振，实现电能传输。目前，无线充电主要分为静态和动态两种。静态无线充电，是指停车即充电；动态无线充电通过在道路下面铺设的无线充电系统，实现车辆边行驶边充电。王哲说，目前最接近量产的是静态无线充电技术，充电效率最高能到95.4％（实验室结果），最低不低于85％，基本上可以媲美线充；而动态无线充电预期3～5年后才会实现产业化。
王哲认为，电动汽车配备无线充电功能是未来的趋势。对于用户来说，采用无线充电只需把车辆直接停进车位充电即可。无线充电没有外露的高压电线缆，避免了安全隐患。相较有线充电，其在安全性和便捷性方面更胜一筹。中国电动汽车百人会在《公共领域充电基础设施发展报告（2019）》也提到，无线充电是解决无人驾驶阶段电动汽车充电的重要手段。
不过，在实际操作中，车辆停入车位后，要求车辆上的接收端线圈和地面发射端信圈圆心重合偏移不超过10cm
（据介绍，有感科技将这一数字提升至20cm）。车主只有精准倒车进入指定位置之后才能无线充电。另外，如果在无线充电的能量通路中存在金属异物，就会引起发热，甚至有发生火灾的风险。曲别针、大头针类似小的金属物体都会对充电产生影响。因此，在实现安全充电之前的金属异物检测成为一个核心难点，目前许多企业都在致力于解决这个问题。
成本则是另一方面的挑战。据了解，北美无线充电的领头羊Evatran为特斯拉、宝马i3和日产聆风提供的后装无线充电产品，充电功率为3.6kW和7.2kW，价格为6000美元和13000美元。王哲提到，在成本方面，如果能够达到3万套以上的出货量，出货价格就能控制在1万元内，并且成本降低更有利于这项技术的普及。据他介绍，目前如果是低功率版本的无线充电产品，大概增加几千元成本；如果是高功率版本，则增加1.5万～2万元；主要的成本在发射端，接收端只占约30％。
对于消费者比较担心的电磁泄漏问题，王哲也进行了释疑：“设备的耦合系数比较高，意味着发射能量几乎都被接收端接收，在空气中辐射的能量很少。在无线充电过程中，人在车内或在车辆周围都几乎不会有影响。我们做过整车EMC检测（电磁兼容性检测），散射到空间中的无线充电能量场还不如一部放在耳边手机辐射量大。”
“沉寂”之后的“暗涌”不断
事实上，2014年，中兴新能源与北汽福田、厦门金龙、宇通、东风、蜀都等整车企业，以及全国20多座城市曾签署相关合作协议，为公交车提供无线充电技术。不过，关于合作项目进展的消息并不多见于报端。记者日前致电一位曾在中兴新能源供职的业内人士，得到回复称：现在中兴新能源的无线充电项目一直在进行中，但具体的细节不便透露。
此前，中兴新能源相关人士曾公开表示：“目前，我们的无线充电项目集中于乘用车领域，并且有不少车企主动寻求合作。每一款车的项目要做三年，最大的规划会在2020年发布。”
Research and Markets的最新报告显示，至2025年，电动汽车无线充电市场规模预计达4.07亿美元，2020～2025年期间的年复合增长率将为117.56％。在全球市场，不少企业都布局无线充电技术，国内有中兴新能源、有感科技、中惠创智及其他技术公司及科研院所，国外有WiTricity、Evatran、Bombardier、Elix等。目前，除了电动汽车无线充电系统制造商正在加大投入力度，一些整车企业与零部件供应商也在进行独立或合作开发。王哲的观点是：“谁能够率先量产，谁就将影响行业标准，并且促使更多的新能源车企尝试这项新技术。”
种种迹象表明，车企有意加快无线充电技术的市场化步伐。据了解，2016年，Evatran公司曾为特斯拉开发Plugless Power系统，让Model S的车主可以享受无线充电服务。2018年，上汽荣威推出了支持无线充电的车型Marvel X，宝马发布旗下首款拥有无线充电功能的车型530e，在当年日内瓦车展上亮相的保时捷MissionE Cross Turismo概念车也支持无线充电。2019年底要上市的保时捷Taycan，无线充电设备功率达到11kW；今年上海车展上亮相的广汽Aion S，无线充电设备功率也是11kW。2019 CES上，本田展出了最新研发的Wireless Vehicle-to-Grid无线充电技术，以无线方式连接电动汽车和电网，使车辆停在垫片上就能够充放电。
定标准才可产业化发展
国际上，电动汽车无线充电标准分为两大类：一是国际自动机工程师学会（SAE）在2018年发布的无线供电汽车充电技术指南——SAE TIR J2954，这是目前市场上比较公认的标准，使无线充电走上了标准化的轨道；二是欧洲的标准化组织——IEC和ISO，IEC负责地面车辆段的标准制定，包括地面设备和壁挂设备，ISO制定相关车载侧无线充电标准。据了解，在国内，车端制定标准的机构是中国汽车技术研究中心有限公司，地面端制定标准的结构是中国电力企业联合会。
“无线充电做成车规级的产品之所以门槛比较高，是因为要符合很多测试标准，满足几百项的要求。目前，关于无线充电的国家标准还没有出台。”王哲表示，“2020年，电动汽车无线充电产品很可能大批量出货，预计今年中旬或中下旬，我国电动汽车无线充电标准就会从草案形成可对外发布的最终版本。标准出台将促进行业的繁荣发展。”
2018年1月，国家标准委对365项拟立项国家标准项目公开征求意见，其中包括《电动汽车无线充电系统商用车应用特殊要求》、《电动汽车无线充电系统互操作性及测试》。文件指出，我国处于电动汽车无线充电技术研究、产品开发、应用推广3个方面的国际领先地位，但标准化落后，有必要尽快实现“有标准可依”。我国已进行电动汽车传导式充电和换电的标准化工作，无线充电作为向电动汽车提供能量的第三种方式，其标准化工作在我国还没有开展，这与我国的技术和产业领先地位不匹配。电动汽车无线充电应用具有特殊优势，标准化是其推广发展的前提条件。无线充电系统可用于电动汽车在车库、停车场、充电站等场所的无人值守自动充电，大幅提升土地使用效率，构建电动汽车充电公共服务设施建设和运营的新模式，加速实施我国新能源汽车发展战略。而对于已投身于汽车无线充电系统开发和应用的电力企业、车企、设备商、运营企业、用户来说，无标准可依的状态阻碍了无线充电技术在电动汽车领域的应用推广。
本文来源：中国汽车报
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