正经电动车 谁还插线充电

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正经电动车 谁还插线充电

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一贴,一放,潇洒转身,充电开始。

相信许多体验过手机无线充电的人都对这套流程烂熟于心,也都对这种轻巧便捷,几乎无感的补能方式欲罢不能。

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体验过无线充电的人,就好像开过电动车的人一样,再也回不去了。不信问问自己,还记得上一次给手机插线充电是什么时候吗?

想象一下,如果有公司能把手机无线充电的功能,平移到电动汽车上,那会对现有电动车补能方式——公共桩、家充桩和换电,产生多么明显的冲击。

停好,下车,锁门,开始充电。一觉醒来,满电出发。这个场景下,充电真的像蔚来李斌所说的那样,比加油方便了。那些擎等着国足踢进世界杯再买电动车的人,看了都直呼后悔。

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但疑惑随之而来,这项强到可以直接让燃油车润进历史书的技术,为什么直到今天,仍然是少数派才能体验的尝鲜产品,不能真正走入寻常百姓家的车位呢?

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真·无线充电:雷神

原因是,现阶段的无线充电,和想象中的美好,一点关系也不搭。

特斯拉的招,骚断腰

回望历史,无线充电(Wireless Charging)这项技术,旷世奇才特斯拉(Nikola Tesla)早在 100 多年前就玩过了,而且玩得比现在花俏多了。

1901 年夏天,这位因被爱迪生窃取直流发电机技术专利而郁郁不得志的科学家,得到了美国资本巨鳄、“世界债主”约翰·皮尔庞特·摩根的垂青。摩根判断之后世界的主流是无线通讯,所以给了特斯拉 15 万美元和一大片空地,供他研究无线电。

有了钱和地的特斯拉,很快就平地起了一座高 57 米,顶端还放了个直径 20 米半球的巨塔,这就是闻名于世的“沃登克里夫塔”。

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沃登克里夫塔

天才特斯拉只花了一个月就鼓捣出了无线通讯的门道,但他并没有马上报告老板。原因是放着如此丰沃的资金、土地和巨塔不去实现自己的超级计划,多少显得有点暴殄天物。

这项超级计划就是:全球无线输电。

无线输电和无线广播本质上是一样的,都依赖于无线电波的发射和接收。实验倘若成功,地球上凡是以电作为能源的设备,都可以无需携带电池,随时进行无线传输充电。电筒、吸尘器、收音机、手机、电动车等。

这项技术如果成功,意味着“宁王”还没降生就被提前宣判了死刑。

很遗憾,摩根不久后就发现了特斯拉不干正事的“小心思”,停止了对他的实验资助。丢了金主的特斯拉,还遭遇实验室突然起火的“水逆”事件,研究资料被一把火烧了个精光。

好在“无线输电”的思维模型被保留了下来:地球作为输电导体,通过地面的特斯拉线圈,交流电脉冲被输送到地面和电离层的谐振空腔中形成电磁共振,电能在大气内不断传播。地球上的任何一个地方,只要有谐振电容天线,就能接收到来自空中的交流电。

四个大字省流版就是:电磁感应。

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但,看上去完美无瑕的无线输电存在两个明显的技术缺陷:第一,电磁辐射,这事你可以看看高压线旁楼盘的价格;第二,传输效率,电磁波传输中会向外扩散,导致效率迅速下降。如果设立一台 100 万瓦特的无线电能发射机,必须一直向它注入 100 万瓦特的电力,即便用电端的需求只是 10 瓦特。

长距离、大功率无线输电损耗过大,那我们不妨就从短距离、小功率开始。现在几乎成为标配的手机无线充电,就是靠在两个铁圈的感应范围内形成通路,来实现短距离无线电能传输,这项技术的官方名称叫“磁感应耦合技术”。

这功率能有多小呢?按照去年 2 月 19 日工信部发布的《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定(征求意见稿)》中的规定是:不能超过 50 瓦。

50 瓦在手机和电动牙刷上是够用了,但对电动车来说,实在是杯水车薪。要知道,电动汽车的慢充功率在 7 到 15 千瓦间,充满一台车要 6 到 8 个小时。50 瓦这点功率,充电马肯定跑不起来,电马模型还差不多。

面对电动车上,长距离、大功率无法实现,短距离、小功率又没有应用价值的两难境地,工程师们绞尽脑汁想出了一个折中的法子:短距离、大功率。

曙光,似乎就在前方。

还得是科技公司

造电动车是汽车公司的事,但解决无线充电的事,还得靠科技公司。

2013 年法兰克福车展前,高通(Qualcomm)宣布将在 Formula E 电动方程式赛车锦标赛上率先应用 Halo 无线充电技术。2 年后的第二赛季,一台可无线充电的宝马 i8 安全车进入公众视野,高调宣告着“颠覆电动车世界”的技术来了。

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高通 Halo 无线充电套装由电源、发射面板、车载接收面板和控制器组成,当中不通过任何线缆链接,技术路线选择了大功率场景下适配度最高的磁场共振式,即发送端能量遇到共振频率相同的接收端,由共振效应传输电能。

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磁场共振无线充电技术的最大亮点是对接精准度的要求没那么高,发射面板与接收面板间允许一定的位置误差,但这个误差不能太夸张。同时,在车辆入位与充电面板结合时,手机 APP 会对车辆位置进行提醒,停好后自动开启无线充电模式,高度贴合自动驾驶场景。

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这台宝马 i8 安全车的无线充电功率达到 7.2 千瓦,是上一年实验室产品 3.6 千瓦的两倍,可在 1 个小时内让 i8 满电复活。同时,高通把无线充电的效率拉升到了 90%,几乎和线缆充电效率打个平手。

安全车驾驶员曾表示,他最满意的地方是停好车就可以拍屁股走人,不用在一天的辛苦工作后再去和脏兮兮的粗重电缆打交道。

高通工程师曾透露, Halo 可以根据用户诉求来调整充电功率,当时支持的范围是 6.6 千瓦到 20 千瓦,这意味着充满 85 度电池包特斯拉 Model S P85 只要 4 小时 25 分钟。

至于为什么选择宝马 i8 作为实验对象,高通给出的理由很简单,因为它是一台底盘离地间隙低的跑车,与充电面板距离更近,充电传输效率更高。在第二代 Halo 上,高通将无线充电的感应距离区间调整到了 15 毫米到 200 毫米,这意味着跑车和 SUV 都能使用。

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那么问题也来了,底盘无法和充电面板零距离贴合,总有间隙存在,最大 200 毫米的空隙不容小觑。倘若蜈蚣类的小动物爬进去,或是一张随风而来的餐巾纸,一个塑料袋,一片孤叶被吹进去,岂不是很快就烧起来了?

高通早就想到了这一点,解决方法是加装一套异物侦测和生物体保护系统,一旦充电途中出现上述现象,会自动停止充电作业,并即刻通过APP推送提醒车主。

对于无线充电,除了安全外,人们还有另一个担忧:电磁辐射,其中“电磁辐射会不会对我的身体造成伤害”是问得最多的。

2016 年的高通给出的答案是,Halo 工作时的磁感应强度,约为 100μT(微泰斯拉),国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP)组织给出的国际通用磁感应强度参考值为 200μT,手机通话时的磁感应强度为 220μT。所以,如果担心无线充电带来的电磁辐射,那应该先把手机扔了,能扔多远扔多远。

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虽然从 2013 年开始,无线充电就进入了人们的视野,但直到今天具备无线充电功能量产车也极为有限。2017 年,奔驰为 S550e 混动轿车提供无线充电套装,充电功率 3.6 千瓦,不过这台车的电池容量也只有 8 度;

2018 年,宝马在 530e iPerformance 混动轿车上适配无线充电,功率为 3.3 千瓦,只有慢充桩的一半,充满 9.2 度的电池,也要 3 个小时。

较为遗憾的是,在 2019 年时,高通将 Halo 部门整体出售给了初创公司 WiTricity,后者在今年 6 月得到了西门子公司 2500 万美元的投资,目前交付的无线充电套装支持最高 11 千瓦的功率,每小时可为电动车增加 56 公里续航。

沃尔沃今年将无线充电的峰值功率推高到了40 千瓦,速度堪比 50 千瓦直流快速充电桩,比 11 千瓦的交流充电桩快四倍左右,将 XC40 电池电量从 0 充至 100% 的时间大约是 100 分钟。

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XC40 正在无线充电

投资了 WiTricity 公司的西门子认为到 2028 年,欧洲和北美两个市场的无线充电规模将达到 20 亿美元。WiTricity 则在调查中发现,有无线充电的情况下,消费者对电动车的购买意向从 35% 提高到 59%。

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WiTricity 公司首席执行官 Alex Gruzen 将无线充电定义为一种用于日常充电,而非公路旅行的特殊场景技术,这个定义精准地展现了无线充电的高度局限性,但自觉失语的他很快又找补了一句:

最终,你会感觉拥有了一辆无限里程的汽车。除了开车、停车,没有额外的工作需要做。

中国人买账吗?

从全球范围看,无线充电似乎是一门稳赚不赔的朝阳产业:资本面青睐,消费面向好,技术面重视,环保面支持,除了稍微贵点(后装价格 3500 美元左右),没什么大瑕疵。

但,过去没火的无线充电,未来能不能火,还得看中国市场脸色。

发动机技术是靠欧洲人、美国人买账进步的,那电动车技术进步背后最大的金元宿主,毫无疑问是中国人。

我们来看两个案例。

第一个是上汽智己,它旗下的 L7 自称是首款支持大功率无线充电的量产车型,最高功率 11 千瓦,最高效率 90% 以上。

想使用智己无线充电,需要三个条件:第一,有室内固定车位(地下或雨棚);第二,征得物业同意;第三,安装 380V 三相电表。

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除这三个硬性条件外,还要付出一笔不菲的费用:6000 元的车端智能无线充电模组,18999 元的无线充电桩,抵扣 7 千瓦家充桩后的价格为 12000 元,合计 18000 元。

一位等待提车的智己 L7 用户告诉虎嗅,他个人对无线充电非常感兴趣,当时也被这个点强烈吸引。“问题是我老婆还没同意”,这位用户表示,“她总觉得有辐射,对生三胎不好。”

另一个是华为。

都说世界电动车看中国,中国电动车看华为。在无线充电上,去年 5 月 25 日,华为公开了“一种无线充电车位泊车推荐方法及系统”专利,简单来说是将停车场自动泊车与无线充电进行功能匹配,实现无感自动停入无线充电车位。

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相比智己 L7 针对家用场景,华为的解决方案扩大了无线充电技术应用的场景外延。但难题也不少,比如随着华为加持的车企越来越多,问界、极狐、阿维塔、埃安,是否能通过后装享受该技术;再比如其它品牌具备该功能的车型,能否享受华为服务,万一充电的时候烧起来了,责任又该如何划分……

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虽然艰难,但中国汽车公司普遍认为无线充电是一条正确的道路。截至目前,一汽、长安、吉利、上汽、北汽、广汽、比亚迪等,都对无线充电进行了技术布局。

新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》也在“加快充换电基础设施建设”内容中重点提及,加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技术研发。

看起来,中国人不仅买账无线充电,还要大买特买。

写在最后

续航不足是电动车的最大痛点,在电池技术突飞猛进前,人们只能将希望寄托于尽可能完善的补能方式上,毕竟燃油车日行千里,星罗棋布的加油站功不可没。

在现有补能方式里,速度最快,效率最高的是换电。缺点是不同汽车品牌电池不通用、换电站需要储备大量电池、建设维护成本高、单次补能费用高;

速度和效率相对平衡的是有线充电,缺点是频繁插拔易造成电缆磨损老化,线路破损带来漏电等安全隐患,对恶劣天气的适应性有待提高;

无线充电占地面积小、操作方便、机械连接少、损坏率低,沉浸式补能。显型缺点是前置成本高,充电效率低。隐型缺点是公众对电磁辐射的疑虑,从bp机时代就开始了,直到今日也未见改观。

当然,现在的无线充电还处于最初级的静态阶段,技术的尽头是动态无线充电,边开边充,只要人不停,电动车永远有电,解决续航焦虑,一把干掉燃油车。

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到那时,或许电动车才能成为一台正儿八经的交通工具。

车充电(www.chechongdian.com)是新能源汽车资讯网站,新能源汽车(电动汽车,插电混动汽车,氢动力,太阳能汽车)是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

来源:快科技

发布用户:电动车 发表于 3个月前,共 4603 字。正经电动车 谁还插线充电 | 车充电
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