iPhone的无线充电,特斯拉要用到车上了
2017年苹果公司发布了新一代手机iPhone 8,这款产品除了常规升级外,还配备了一项创新特性,令人印象深刻,那就是支持无线充电功能,尽管充电效率相对较低,但iPhone终于可以不再依赖数据线,实现了携带移动电源的便捷性。
无线充电这项技术,从最初的 iPhone 8 时代算起,如今已进化为 MagSafe,不再是当初被忽视的功能,反而成为了苹果的显著优势,尽管部分老用户对此仍有微词,认为其源于早已被 Palm 公司搁置的技术,但库克却借此成功开拓了消费电子产品无线充电的市场空间。
此刻,苹果公司的无线充电方案,或许即将应用于汽车领域。
最近,《商业内参》披露消息,特斯拉国际有限公司 Tesla International BV 有意向购置德国企业 Wiferion,该公司核心业务为电动车的无线充电技术。
回想今年三月特斯拉举办的投资者会议,有一张关于Model S无线充电功能的演示文稿,它激发了大众对于无线技术的想象。
特斯拉何时会应用无线充电功能,这种技术能否缓解电动汽车的行驶距离担忧问题?
01「隔空充电」
Wiferion, 据近期消息显示可能被收购, 这家公司成立于 2016 年, 属于新兴企业, 主要从事为工业用电动汽车和机器人开发无线充电解决方案的业务。
这家企业针对多样的充电需求,把商品划分为三个供电系统,分别是自动驾驶小车辆,智能型移动设备,以及自动推行车,均配备无线充电功能。
Wiferion 产品的主要优势在于,能让那些种类各异的工业设备在作业期间持续获得电力供应,做到边工作边充电。该公司指出,这些设备能够协助伙伴企业实现全天候不停歇运作,进而促进生产过程朝无人化、自动化方向发展。
Wiferion 产品在制造场所为自动移动设备提供充电服务,Wiferion
实现汽车无线充电的目标,核心是推动技术层面的突破,现在普及于电子产品的接触式无线充电方法必须更新换代,距离测量标准也由毫米级升级为厘米级。
能源生产与传输的核心机制始终未变。汽车电池无线充电的技术,同智能手机中的 Qi 协议类似,其根本依据是电磁感应现象。具体而言,发射装置输出的交流电会形成旋转磁场,该磁场在接收装置处激发出感应电势,随后转化为充电电流,以此完成能量传输过程。
动力电池大多安装在车底,与地面间隔几十厘米的高度。在电磁场环境下,发射线圈和接收线圈之间距离较远的「松耦合系统」,其能量传输效果会大幅减弱。而电动汽车应用的无线充电方案,利用两端形成共振的原理,成功克服了这一难题。磁共振技术还具备两个显著优势:首先,它能够提升充电速率,其次,支持将单个充电设备为多个设备供电的模式。
电动汽车无线充电技术的研发,并不是由汽车厂商推动的。
实际上,现阶段完善的无线充电方案 Halo,是由高通将这项技术从学术研究机构推向商业应用的。2019 年,美国 WiTricity 公司通过买卖股份的形式,获得了 Halo 技术。
依据 WiTricity 官网所述,现行 Halo 技术可达成 11kW/h 的充电效能,此速率与有线慢速充电并无差别。该技术适用的充电距离介于 10 至 25 厘米之间,几乎能够适配所有家庭用电动车的底盘高度。
这套无线充电产品,通常由 3 个部分组成,分别是:
Wall Box:将电网提供的能量输送到充电板
充电板,能够放置在地面或者垂直表面上,它也就是发射器,能够生成高频的交变磁场
接收装置,就是安在电车或者机器人外面的东西,能够把磁力转换成电力
电动汽车无线充电产品构成 | WiTricity
Wiferion 是这次收购中的关键角色,它运用了 Halo 技术。
二零二二年七月,Wiferion公布获得Halo技术授权,该公司将为工业电动汽车配备无线充电设备。
在厂区范围内,恰当安放发射装置,当配备接收器的工业设备或自动化装置驶近时,便能够完成无线能量的即时补充。
Wiferion 说明,这个辅助系统能让工业车辆或机械的正常操作时间增加三分之一,并且指出该系统已在欧洲绝大多数顶尖汽车制造企业部署应用。
02「B 端先行」
但是,在无线充电技术正式配备到车辆上之前,Wiferion当前已经研发的供电产品以及配套计划,最适宜应用的地方或许是特斯拉的另一个核心项目——超级工厂。
马斯克作为一位非常注重效率与利润的领导者开元棋官方正版下载,一直致力于打造更先进的自动化生产线,希望通过更稳定、成本更低的机器替代基础人工。特斯拉上海工厂的焊装区域,其自动化程度已经高达95%以上,能够容纳500台工业机器同步工作。
采用 Wiferion 的技术,能够让各类工业车辆与自动化设备拥有更长的续航时间kaiyun官方网站登录入口,机器人的持续作业能力将得到显著提升,相比之下,无需轮班的自动化设备在作业效能与经济性方面,可能会体现出更突出的竞争力。
提升制造效能并非唯一目标,持续优化既有无线充电方案,将驱动消费市场与自动驾驶产业出现新的商业机遇和技术突破,这表明特斯拉的举措影响深远,远不止于充电模式。
无线充电设备有望变得像当前充电站那样常见,还可能运用到前文所述的「动态无线充电」技术,由此或许会引发这些转变:
电池变小,车价下降
倘若无线动态充电技术得以实现,那么消除续航里程方面的担忧,便不再局限于扩充车辆内部电芯的容量,亦有其它的应对之策。
采用容量更低的电芯的廉价电动汽车能够投放销售,这对车企丰富其商品目录,以及使电动汽车触达更广泛的用户群体,都堪称一个显著的积极因素。
实现真正「无人驾驶」
无线充电技术日趋完善,将有力支撑全无人驾驶的实现,因为当前需要人工介入的有线充电环节kaiyun.ccm,即便配备了高级自动驾驶系统,依然无法自动完成。
无线充电方案也为电车无人驾驶的商业化运作提供了技术支撑,2023 年初,WiTricity 与中国宇通客车公司展开合作,在郑州地区投放了配备感应充电功能的宇通小巴 2.0 型号,这种车辆的单次充电后行驶距离能够达到 150 公里。
因此,特斯拉方面考虑到,若要达成马斯克提及的「借助自动驾驶获取丰厚商业回报」这一目标,或者整合未来智能专车 Robotaxi 开拓全新运营模式,无线充电技术都是不可或缺的根基。
03 玩家不止特斯拉
无线充电,特斯拉不是一个人在战斗,国内外友商也在积极布局。
当前市场环境下,国产智己汽车已推出支持无线充电的版本,现代集团旗下捷尼赛思也推出了具备无线充电功能的车型。
以智己 L7 为例,在官方的售卖页面上,列出了加装「车端智能无线充电模组」的选项,其费用为 6000 元。用户另需独立购置无线充电桩,整套设备最终价格达到 18000 元。官方标明无线充电功率为 11kW,充电速率能实现同功率有线充电的 95% 效果,并且配套 WLC 高精度泊车技术,有助于改善充电过程。
多数人暂时不会选择给当前车辆配置无线充电设备,主要是为了尝试新功能。若想在家中普及无线充电,加快充电效率是关键所在。
沃尔沃率先踏上了这条路线。自 2022 年起,沃尔沃在瑞典启动一项为期三年的持续性测试。借助铺设于城市道路中的供电装置,为参与测试的电动汽车出租车提供能源补充。
沃尔沃宣称,其无线充电的输出能量能够达到 40kWh,是 Halo 技术的四倍还要多,仅需半小时就能为 XC40 增加一百公里的续航。这项技术是由沃尔沃在宾州支持的公司 Momentum Dynamics 开发的。根据《TopGear》杂志披露的信息,沃尔沃计划验证其汽车每年可行驶超过十万公里的性能,目的是为后续的技术研发和无线快速充电功能的改进积累必要的数据。
另外,存在一种类似于制造场所动态无线供电的所谓最终版本,打算在部分欧洲国家开展道路测试。
Charging Lane 概念图
瑞典打算于 2025 年建设一条专门用于无线充电的道路,这条道路将永久使用。通过这条路,电车能够实现动态的能源补充。能量会从道路下方的电磁线圈传输,最终到达电动车的电池组。
瑞典先前曾试验过沿轨道进行无线充电的道路技术,他们曾在斯德哥尔摩机场与空港物流中心之间铺设了一条总长约两公里的路段。据《卫报》披露,这种带轨道的道路每公里建设费用大约要花费一百万英镑。Charging Lane 可看作是先前方案的改进版本,由此可以推测,其造价也可能会显著增加。
显而易见,电动汽车的无线充电方法,已经从研究阶段迈向实际应用,同时依靠汽车制造商、相关行业组织及行政机构的资金支持,正逐步向市场化的进程发展。
特斯拉方面,就算真的买了 Wiferion,那家公司的无线充电技术大概也不会马上装进当前卖的车上——跟投资者日演示的方案差不多。不过关键在于,特斯拉已经为这项技术以及它或许能创造的革新可能,做好了正式参与的准备。