無線充電公路這么優(yōu)秀，為何還沒普及?

無線充電技術(shù)(Wireless charging technology;Wireless charge technology )，源于無線電能傳輸技術(shù)，可分為小功率無線充電和大功率無線充電兩種方式。

小功率無線充電常采用電磁感應(yīng)式，如對手機充電的Qi方式，但中興的電動汽車無線充電方式采用感應(yīng)式 [1] 。大功率無線充電常采用諧振式(大部分電動汽車充電采用此方式)由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運作之用。

由于充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。

1 月 4 日消息，Wireless Power Consortium(WPC)今天宣布，下一代 Qi 無線充電標準將會整合蘋果 MagSafe 磁性充電功能。Qi2 是一個新的統(tǒng)一的無線充電標準，它建立在蘋果公司提供的 MagSafe 充電技術(shù)之上。

Qi2 將會整合 Magnetic Power Profile，這意味著未來像三星、OPPO 等廠商推出的無線充電面板都會使用蘋果 MagSafe 技術(shù)。該技術(shù)目前已經(jīng)在 iPhone 12 系列及后續(xù)機型中提供。

WPC 表示，Qi2 引入 Magnetic Power Profile 可以確保手機和其它以電池為動力的移動產(chǎn)品與充電器完美對接，以提高能源效率和加快充電。Qi2 將允許使用現(xiàn)有平面對平面設(shè)備(flat surface-to-flat surface)無法充電的新配件。

無線充電目前的處境有點國內(nèi)新能源車剛剛起步的階段：都知道是大趨勢，只是大家都擔心自己能不能等到大趨勢出現(xiàn)那一天。但當前無線充電發(fā)展發(fā)生幾個重要變化，確確實實為無線充電迎來了第二春。

技術(shù)新突破：行業(yè)一直沒有停下對無線充電的追求腳步，現(xiàn)階段無線充電技術(shù)的系統(tǒng)性能、充電速度、電能轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)和插電慢充差不多。在轉(zhuǎn)化率上，插電慢充的電能轉(zhuǎn)換效率是95%左右，無線充電也能做到90%的水平。在充電功率上，也逐漸從3kW水平，提高到7kW、 11kW、22kW水平。

車輛停放的位置、車底盤距離地面高度的限制也放寬了。無線充電配置供應(yīng)商宣稱能覆蓋各類車型，包括底盤較高的SUV?？刂萍夹g(shù)也不斷優(yōu)化，當有異物出現(xiàn)在WPT充電系統(tǒng)的線圈之間時，會有措施防止過熱事件的發(fā)生。

新政策推動：任何一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，都是標準先行的，電動車無線充電產(chǎn)業(yè)，同樣如此。早在2020年，我國便完成了電動汽車無線充電四個標準的編制。電動汽車無線充電國家標準工作組成員、華南理工大學電力學院教授張波表示，“這是我國第一部電動汽車無線充電系列國家標準中的四項，填補了我國在這一技術(shù)領(lǐng)域國家標準的空白，將助力我國電動汽車無線充電從技術(shù)研發(fā)、工程示范向產(chǎn)業(yè)化進程邁進，具有重要的現(xiàn)實意義。”

去年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》更是明確提出，要“加強智能有序充電、大功率充電、無線充電等新型充電技術(shù)研發(fā)”。這對于電動汽車動力電池大功率無線充電的研發(fā)企業(yè)而言，又是一個重大利好。

過去充電樁行業(yè)的發(fā)展，就因為沒有統(tǒng)一的標準，不同的充電樁接口各行其道，互不兼容。目前來看，無線充電非常有潛力在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期就統(tǒng)一標準，最終實現(xiàn)互聯(lián)互通。

瑞典也在進行無線充電道路項目。汽車制造商Stellantis開設(shè)了一個模擬高速公路測試中心，在意大利研究感應(yīng)充電。

那既然無線充電公路這么優(yōu)秀，為何還沒普及?事實上，汽車無線充電的概念并不新穎，但由于標準、成本、效率等問題，始終沒有真正商業(yè)化落地。

按照技術(shù)種類來分，當前純電動汽車無線充電方式有兩種：電磁感應(yīng)式和磁共振式。前者是電流通過線圈產(chǎn)生磁場，對附近線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動式，產(chǎn)生電流。就是我們中學物理中經(jīng)常用的“右手螺旋定律”那種原理。而磁共振式則是發(fā)生端能量遇到共振頻率相同的接收端，由共振效應(yīng)進行電能傳輸。

前者傳輸距離短，從幾毫米到幾厘米不等，功率一般最高5W。后者傳輸距離稍長，可以達到數(shù)米，且功率最高能達到數(shù)千瓦。

根據(jù)上述特點，電磁感應(yīng)式無線充電一般用在固定車位上，在車輛長時間停放的狀態(tài)下進行充電。而磁共振式，就是文章開頭提到的，可以在移動中為車輛充電，但要對道路設(shè)施進行大規(guī)模改動。

另一方面，美國工程師協(xié)會SAE J295工作組將無線充電輸出功率分為3級，最低的WPT1為3.7kW，家庭及公共場所為WPT2：7.7kW，快充WPT3為22kW。

作為對比，當前主流家用充電樁的功率一般為7kW左右，而特斯拉、小鵬等公司推出的超充樁功率在200kW至400kW不等，遠遠高于無線充電的數(shù)千瓦功率。

所以，無論怎么看，固定車位上使用的靜態(tài)無線充電與有線充電的效率完全沒法比，這一方向并不值得深入探索。那么移動中充電的動態(tài)無線充電呢?不是說實現(xiàn)后不再需要電動車本身擁有大電池了嗎?

Qi2是 WPC 無線充電聯(lián)盟正在制定的全新增強型無線充電標準?；谔O果公司首創(chuàng)的磁功率分布圖(Magnetic Power Profile)，Qi2將提供更好的無線充電用戶體驗，并為未來新特性和增強功能的開發(fā)鋪平道路。

目前，市場上一部分產(chǎn)品獲得了 Qi 認證。未經(jīng)認證的設(shè)備也可能支持 Qi 無線充電，但充電速度不盡人意。在全行業(yè)推行統(tǒng)一的全球標準將解決這種混亂狀況，為消費者和零售商簡化這一產(chǎn)品類別。

得益于磁功率分布圖技術(shù)，Qi2可確保設(shè)備與充電器完美匹配，從而提高能效。更高的充電效率也意味著更快的充電速度，因為能量不會在充電過程中發(fā)生損失。

Qi2 將支持業(yè)界開發(fā)出更快速的無線充電技術(shù)，同時確保充電過程始終安全 , 不會縮短電池壽命或損壞接收器。而且，Qi2 也將促成其他方面的產(chǎn)品創(chuàng)新。因為它不要求平面對平面的連接，而是能以磁吸鎖定功能支持全新的產(chǎn)品外形，如 AR/VR 頭盔。它還將支持新型手機后蓋磁吸式配件，如外接電池。