汽车无线充电,将是一个20亿美元的市场
设计 / 师瑜超
信息源自绿车报告网,执笔者为Bengt Halvorson
一旦感受过无线网络,就很难再适应有线连接了,你还能回忆起最后一次为电脑连接网线的具体时间吗?
移动设备的电磁感应供电已十分普遍,电动载具的无线充电技术亦在逐步推广。
回到家后把车停稳kaiyun.ccm,你或者要搀扶蹒跚学步的孩童,或者要提着塞满物品的购物袋,仅有单手能够用来给电动车充电。倘若电动车支持无线充电,所有的这些不便都将消弭,你只需将车停放在指定区域即可。
电动车无线充电是如何工作的?
沃尔沃用C30电动车测试感应式充电
无线充电也称作电磁感应供电,借助空间中的磁力线来传送能量。概括来说,电力使铜丝圈产生电流,按照特定节奏(和调频播报的节拍相似)发出一个波动磁场,这个磁场随后被另一个铜丝圈接收。
通过调整信号之间的距离,能够实现微小的改动,借助电容器的辅助作用,并且运用部分关键物理学原理,无线充电设备便可以在能量损耗很小的情况下,为电动汽车提供电力。
该系统在技术层面需要两种硬件设备,一个是设置在地面的磁场发出装置,这个装置通过专用电路连接,功能类似墙壁上的充电设备。另一个是安装在车辆底部的磁场接收设备,它的作用是捕捉磁场,并获取电力供应。
2018年宝马530e iPerformance无线充电
WiTricity公司是汽车无线充电领域的佼佼者,其系统遵循J2954标准,该标准规定无线充电距离为10至25厘米,这一范围几乎涵盖了所有车型的底盘高度,无论是跑车还是越野SUV都能适用。在11千瓦的功率条件下,该系统能够每小时为电动车增加约56公里的续航里程。
地面设备能够发出节能型提示,标明车辆应当停靠的地点,操作流程无需人工干预,达成真正的“随停随补”功能。
居家充电占整体充电比例高达百分之八十五,因此无线充电主要针对日常使用场景设计,并非专门为长途旅行这种特殊需求而研发的技术。
WiTricity公司负责人阿历克谢·格鲁岑表示:结果将是用户仿佛驾驶着永不断电的座驾,除了驾驶与停放,无需进行其他任何操作。
无线汽车充电的效率如何?
手机无线充电的成效最高仅达八成,或许还不足七成。相较而言,汽车充电机制更为精良,它着重于提升能量转换的有效性。
日产无线充电系统
WiTricity公司的技术能够接收到将近全部通过“气隙”传输的能量,并且无需使用会引发能量损耗的隔离变压器,因此可以节省能源,从电路盒传输到车辆,无线系统的效率一般达到90%到92%,与大多数插电式充电的效率相仿。
无线充电方案能让电动车辆在平常操作时更为便利,很多人觉得连线的充电方式比较繁琐,而且线缆充电装置每隔数年就要维修,无线充电的配件则不会出现这种损耗问题。
梅赛德斯-奔驰无线感应式充电系统
再者,电动车的应用变得广泛之后,倘若无线充电的采用更加普遍,那么它或许能够降低对直流快速充电的依赖,因为直流快速充电会给电力系统带来压力。
无线充电的缺点是什么?
费用是个难题,因为无线充电涉及两个大型硬件单元,所以它的价格会一直比墙壁式或柱状式充电器贵。
无线充电的地面设备调整位置比有线充电设备更不方便,适应性不强。
发展到哪种程度了?
2023年Genesis GV60
全球范围之内,电动车运用无线充电技术的推广已经着手进行。捷尼赛思GV60是第一辆配备无线充电功能的电动汽车。
当代企业研制电动车辆专属的E-GMP架构时运用了此方案,所以该方案预计即将在众多车系与不同区域普及。
国内一汽红旗的电动汽车,还有上汽集团和阿里巴巴联手打造的IM Motors,都运用了这项技术,并且阿里巴巴扶持的知豆L7同样配备了这种技术。
长久以来便存在无线充电的售后配套服务,其中知名度较高的当属美国Evatran企业推出的Plugless Power系统,该系统为特斯拉Model S量身打造了配套方案kaiyun全站app登录入口,此外WiTricity公司针对特斯拉Model 3的无线充电系统也正处于研发阶段。
宝马5系插电式混合动力车无线充电系统
宝马针对美国市场五系插电混动车型进行了无线充电的尝试,不过这项试验仅限于小规模的试点阶段。
另有一些科研机构和新创企业,正着手探索高能无线充电技术,其充电效率能和直流快速充电相提并论,不过要实现从实验阶段走向实际应用,或许尚需十年光阴。
为什么无线充电还没有流行起来?
简单地说,该技术还没有准备好。但它已经酝酿很久了。
无线充电的概念在一百多年前由尼古拉·特斯拉提出并展示出来。如今,这项技术已经经历了数十年的实验应用。近十五年来,一系列的突破性进展显著推动了这项技术的成熟开元棋官方正版下载,使其具备了稳定可靠、效率高以及方便集成等特点。
移动设备的无线感应供电首次普及得益于Qi标准,该技术早在数十年前便已应用于交通工具领域进行实验和部署,不过近些年的多项技术融合,加速了其市场化的进程。
Halo与WiTricity两家企业均于2010年进入该行业,它们把汽车无线充电技术从学术研究环境中引入实际应用。
高通企业于2011年吸纳了HaloIPT,WiTricity则持续探索稍有差异的技术路径,到了2019年,该公司与高通Halo达成了整合协议。
停车楼内的无线充电 - WiTricity
紧接着,WiTricity便开始融合彼此的体系,借鉴各自的精妙之处,目的是为了向美国汽车工程师协会(SAE)呈递一个我们都赞成的联合体系,格鲁岑这样说道。
这项批准于2020年10月生效的SAE J2954标准意义重大,它基本上是一个标志,显示这项技术已经可以面向市场推广了。
西门子公司作为全球汽车和车辆设备商,于2022年6月向WiTricity注资两千五百万美元,目的是开发适用于家庭、停车场、办公地点或运输工具的无线充电系统。
西门子估计,到2028年,仅欧洲和北美的无线充电市场总额将达20亿美元。
ORNL与UPS混合卡车的无线充电演示
当前家庭用设备的SAE规范最大功率仅达11千瓦,不过系统计划推出功率更强的版本供车队使用,这些增强版本或许会由多家厂商提供,例如HEVO和Momentum Wireless等公司。
此外,部分企业正致力于开发无线移动供电技术,使交通工具在运行过程中能够同步获得电能,但现阶段这仍是一个难以实现的目标。
后续市场同样会扩大。Plugless Power公司先前为特斯拉Model S、日产Leaf等车辆供应过后续配套产品,今年计划推出新型配套产品,预估售价在3500美元左右,这套产品会借助苹果CarPlay界面向两个充电设备看齐。
特斯拉Model S的Evatran无插头无线充电器
调查揭示,当配备无线充电功能时,潜在买家对电动车的兴趣率从百分之三十五攀升至五十九。众多非电动车用户期待电动汽车未来能应用这项技术。
过去十年间,无线充电技术仅限于科研人员间的探讨之中,格鲁岑指出,如今市场上已推出实际产品,这或将成为促使众多美国消费者选择电动车的关键因素。