有關(guān)未來汽車的猜想，無人駕駛、電動化是較為明朗的趨勢，隨著資本和技術(shù)的涌入并加持，未來汽車從概念變成現(xiàn)實或許就在不久的將來，就拿蔚來EP9來說，以每小時257公里的時速創(chuàng)下“最快無人駕駛汽車”的記錄，還是相當激動人心的。當無人駕駛與電動汽車相結(jié)合，人類得到解放的同時也能與環(huán)境更加和諧地相處，但如果依賴傳統(tǒng)的充電思路，或許還稱不上真正的無人駕駛，面對這一問題，無線充電技術(shù)為無人駕駛汽車的未來提供了更多憧憬。
最近炒的火熱的高通動態(tài)充電技術(shù)(DEVC)就是無線充電技術(shù)的典型，通過嵌入到道路表面的充電模塊進行自主充電，為電動汽車充電方式提供了新的思路。目前，世界范圍內(nèi)正在進行電動汽車無線充電技術(shù)研發(fā)的除美國高通，還有美國WiTricity、谷歌、中興通訊、特斯拉、比亞迪、奧迪、沃爾沃以及上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)等等企業(yè)和高校，據(jù)了解，搭載無線充電技術(shù)的電動汽車產(chǎn)品最早的將于今年進入市場，這也意味著無線充電技術(shù)將早于無人駕駛汽車和消費者見面。這款最早進入市場的無線充電汽車搭載的是由WiTricity提供的無線充電技術(shù)。
“WiTricity”是由美國麻省理工學(xué)院(MIT)的助理教授Marin Soljacic研發(fā)的一種遠距離無線電力傳輸技術(shù)，其技術(shù)成果是能從6英尺的距離對60w的燈泡進行遠程供電。2007年該技術(shù)團隊從MIT獨立出來并成立了同名的WiTricity公司，10年來，有關(guān)WiTricity公司的消息并不算多，直到在日前舉辦的第七屆中國國際新能源汽車論壇上，記者采訪到了WiTricity大中華區(qū)總經(jīng)理Stephen Tsao，了解到WiTricity公司的最新進展。
WiTricity著名的實驗：利用磁耦合共振為燈泡遠程供電，并且不受障礙物的影響
剪掉電動汽車的最后一根線
對于電動汽車來說，最重要的莫過于電池和充電樁，傳統(tǒng)電動汽車充電系統(tǒng)包括供電插座、供電插頭、車輛插頭以及車輛插座，供電系統(tǒng)與車輛之間的電力傳輸需要依靠充電電纜。在無人駕駛技術(shù)不斷開發(fā)的過程中，無人駕駛汽車的最終解決方案里將不再出現(xiàn)充電電纜，取而代之的是無線充電成為標配。
無線電力傳輸技術(shù)常見的方式有電磁輻射方式(通過電磁波實現(xiàn))、電場耦合方式(通過電容兩極板間的靜電感應(yīng)實現(xiàn))、磁場耦合方式(分為感應(yīng)式和諧振式)，WiTricity開發(fā)的就是磁耦合諧振式無線電能傳輸，該技術(shù)的原理是通過磁場共振的方式來實現(xiàn)無線供電，相較于目前商業(yè)化已經(jīng)相對成熟的感應(yīng)式無線電能傳輸(電動牙刷、iPhone 7采用此種技術(shù))，磁耦合諧振式無線電能傳輸在傳輸距離上有了很大突破，最遠傳輸距離達到2.4米，可以同時為多個設(shè)備遠距離充電，并且無需精準對接，另外還可以穿透墻體、木頭等障礙，傳輸效率大大提高。
共振式自然界常見的現(xiàn)象，比如我們熟悉的聲音共振、音叉共振實驗等，只要兩個物體振動的頻率一樣，就會發(fā)生能量的交換，WiTricity也是利用的這一原理。
Stephen介紹說，WiTricity經(jīng)過10年研究，在提高電動汽車無線充電的效率、克服遠距離電力傳輸以及穿透障礙物等方面已經(jīng)具有了成熟的解決方案，其圓形線圈架構(gòu)提供3.6至11kW的可擴展充電率，以滿足從小型容量電池組的PHEV到高容量電池組的EV車輛的需求，經(jīng)過10年的實驗與實踐，其電網(wǎng)到電池的傳輸效率目前已經(jīng)高達91-93%，因此在充電時間上也與有線充電相差無幾;其最新技術(shù)能夠針對不同離地間隙的車型進行電力傳輸，無論是跑車、轎車還是SUV都能夠通過其技術(shù)自動識別且充電效率不受影響;而穿透障礙物方面，Stephen表示W(wǎng)iTricity技術(shù)穿透墻體、水泥、大理石不成問題，因此可以嵌入墻體或地面，有利于充分利用空間，這也為立體停車場的充電解決方案提供了更多想象空間。
WiTricity無線充電系統(tǒng)允許地面或地面下的充電發(fā)射線圈通過WiTricity專利磁共振技術(shù)把能量發(fā)送到停放在其上方車輛的接收線圈，而不需要通過電纜或移動部件。其優(yōu)點是不受傳輸距離影響，并且對接精準度也不需嚴格要求
無線充電技術(shù)受到矚目的同時，也有消費者對其安全性提出了質(zhì)疑：基于磁共振原理的無線輸電，在發(fā)射線圈和接收線圈之間會形成一個交變電磁場，通常這類設(shè)備產(chǎn)生的電磁場頻率在幾十kHz到 十幾MHz之間，在無線充電過程中產(chǎn)生的輻射會不會對人體造成傷害?Stephen表示W(wǎng)iTricity也考慮過該問題，研究團隊通過大量實驗證明，無線充電技術(shù)雖然會產(chǎn)生較強的磁場，但這些電磁場強度不會超過國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)推薦的公眾暴露值。無線充電的發(fā)展必須建立在對人體無害的情境下，除WiTricity外，其他研究無線充電技術(shù)的企業(yè)和機構(gòu)也都在為安全問題研發(fā)解決方案。
MIT研究團隊在燈泡演示中讓整個設(shè)計團隊成員站在發(fā)送和接收天線之間
對于電動汽車來說，如果無線充電技術(shù)能夠完全滿足充電效率并兼顧安全，或許就如中興新能源汽車有限責(zé)任公司總經(jīng)理馮海洲所言，新能源汽車無線充電將剪斷最后一根線。
2017年迎來電動汽車無線充電的元年
在電動汽車無線充電領(lǐng)域具有較大聲譽的通信業(yè)巨頭高通公司，近日公開其電動汽車無線充電技術(shù)，通過將相關(guān)硬件嵌入道路中，以無線的方式向電動汽車發(fā)送高達20千瓦的感應(yīng)電源，進而為行駛過程中的電動汽車充電。這種動態(tài)無線充電技術(shù)目前還在進一步開發(fā)測試中，真正的批量化投入使用或許還需要一段時間，而“搭載WiTricity無線充電技術(shù)的電動汽車將于今年上市”Stephen透露，“2017年可以說是無線充電汽車的元年，因為可以看到真正的產(chǎn)品。”
WiTricity獲得最佳新能源汽車環(huán)境保護獎，左為大中華區(qū)總經(jīng)理Stephen Tsao
無線充電技術(shù)的廣闊前景，成為各整車廠掌握未來電動汽車市場主動權(quán)的一個窗口，在此前媒體報道中，就已經(jīng)有諸多車企開始進入無線充電領(lǐng)域，而豐田、日產(chǎn)也早與WiTricity達成了戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同開發(fā)無線充電技術(shù)。在最近的新聞報道中，通用汽車公司(GM)也將戰(zhàn)略方向部署到無線充電領(lǐng)域，與WiTricity合作測試電動汽車無線充電系統(tǒng)，原型測試的重點是充電功率為7.7kW和11kW，能夠?qū)冸妱悠嚭突旌蟿恿ζ嚦潆?，并且要符合SAE國際J2954委員會提出的標準。
關(guān)于選擇戰(zhàn)略合作伙伴的問題，Stephen解釋道：“WiTricity選擇的合作對象在電動汽車方面都擁有成熟的技術(shù)，很早就已經(jīng)投入研發(fā)，比如日產(chǎn)和豐田;國內(nèi)方面，自去年進入中國以來，中國制造商對于該技術(shù)的接受程度出現(xiàn)大幅的上升，越來越多的中國制造商在關(guān)注這個事情。”國內(nèi)電動汽車制造商對于無線充電技術(shù)的接受度，從參與無線充電標準大會的廠商數(shù)量就可見一斑，從最初的二三十家到現(xiàn)在的五六十家，已經(jīng)反映出無線充電技術(shù)在未來的一個發(fā)展趨勢，因此WiTricity對未來的市場很有心，而在制造商關(guān)心的成本方面，Stephen表示，無線充電技術(shù)最初投向市場成本肯定會比較高，但相信只要有足夠的量，成本也會隨之降低。
Stephen Tsao接受記者采訪時，講述了有關(guān)WiTricity的近況，Stephen透露搭載WiTricity無線充電技術(shù)的電動汽車將于今年上市
除WiTricity之外，有多家車企表示具有無線充電技術(shù)的電動汽車將會在明年推出，因此無線充電市場化將離消費者越來越近，Stephen預(yù)測，到2020年，無線充電技術(shù)將會走向成熟。而隨著2020年的無人駕駛汽車大量進入市場，屆時無線充電技術(shù)的運用也將更加廣泛。
無線充電標準的統(tǒng)一有利于商業(yè)化進程
對于無人駕駛電動汽車來說，未來無線充電技術(shù)將成為標配，但是目前有關(guān)無線充電的相關(guān)法規(guī)和標準還在完善之中，國際上相關(guān)的標準有ISO TC22、SAE J2954、IEC TC69、UL 2750，其中WiTricity的圓形單線圈設(shè)計被選為SAE的標準測試系統(tǒng);國內(nèi)在電動汽車無線充電領(lǐng)域共計28項標準立項，關(guān)系到電動汽車無線充電系統(tǒng)的通用要求、電動汽車車載充電機和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議、電動汽車無線充電系統(tǒng)的特殊要求以及無線充電系統(tǒng)電磁暴露限值與測試方法。
就如小功率電子消費品無線充電標準Qi的制定，其打破了無線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸，推動了商業(yè)化的進程。在電動汽車領(lǐng)域，有關(guān)無線充電的標準也在制定之中，包括WiTricity以及中興新能源在內(nèi)的企業(yè)也都在標準制定中積極發(fā)聲，以此引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。
小結(jié)：今年即將進入市場的產(chǎn)品很有可能是已經(jīng)開發(fā)多年的日產(chǎn)或是豐田的某款電動汽車，不過最終是哪款車型搭載WiTricity技術(shù)亮相還有待事實說話，蓋世汽車將保持關(guān)注。另外我們也應(yīng)認清一個事實，雖然國際上的無線充電技術(shù)正在取得大的突破，然我國的無線充電技術(shù)也在欣然發(fā)展，以中興新能源汽車以及上海交通大學(xué)為首開發(fā)的無線充電技術(shù)正在獲得越來越高的關(guān)注度，隨著未來新能源汽車以及無人駕駛汽車的發(fā)展方向越來越明朗，中國在電動汽車無線充電技術(shù)的提升方面還有很大的空間和機遇。
無線充電技術(shù)為無人駕駛汽車的未來注入了許多新的可能，未來值得期待。
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