無(wú)線充電或破解充電樁建設(shè)難題
具有布置靈活、使用方便、充電安全等特點(diǎn)的無(wú)線充電技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入示范發(fā)展階段。但該技術(shù)也面臨著使用成本較高、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一、可能存在電磁輻射等問(wèn)題的制約。我國(guó)應(yīng)加快建立電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)電動(dòng)汽車無(wú)線充電應(yīng)用示范工程,加大對(duì)相關(guān)技術(shù)研發(fā)的支持力度,特別是動(dòng)態(tài)無(wú)線充電技術(shù),助力電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
當(dāng)前,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速成長(zhǎng)期,但與此同時(shí),充電樁的欠缺成為快速發(fā)展的一大阻礙。
有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2014年底,我國(guó)新能源汽車保有量已超過(guò)12萬(wàn)輛,而充電樁數(shù)量只有約3萬(wàn)個(gè),兩者之比約4:1,遠(yuǎn)未達(dá)到1:1的標(biāo)配。當(dāng)前新能源汽車的銷量還在以同比3-4倍的速度遞增,且這樣的遞增速度在政策扶持以及低基數(shù)效應(yīng)下還有望持續(xù)。存量設(shè)施的不足,加上快速增長(zhǎng)的新需求,不僅給消費(fèi)者帶來(lái)不便,也給企業(yè)和政府帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。新能源汽車產(chǎn)業(yè)亟待找到解決這一問(wèn)題的途徑。
無(wú)線充電技術(shù)的出現(xiàn)提供了新方向,將有望破解充電樁建設(shè)難題。
迄今,無(wú)線充電技術(shù)在智能手機(jī)等部分便攜終端上已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,其原理并不復(fù)雜,即在發(fā)射端將電能轉(zhuǎn)換成電磁波并發(fā)射出去,接收端接收到電磁波之后,再將其轉(zhuǎn)換成電能,就可進(jìn)行充電。
與傳統(tǒng)充電站、充電樁相比,無(wú)線充電主要有以下特點(diǎn):充電設(shè)施布置靈活。只需改造現(xiàn)有停車場(chǎng)、路邊停車位,就能給電動(dòng)汽車充電,甚至可以把發(fā)射端埋在部分路面之下,屆時(shí)電動(dòng)車可以在這些路段實(shí)現(xiàn)邊行駛、邊充電,不會(huì)占用過(guò)多城市空間;用戶使用更加方便。無(wú)需插入式電纜即可實(shí)現(xiàn)高速無(wú)線充電,不僅免去了傳統(tǒng)充電樁接線所需要的停車和等待時(shí)間,而且已經(jīng)出現(xiàn)的充電車道,更是從靜態(tài)無(wú)線充電向動(dòng)態(tài)無(wú)線充電延伸,大大降低了用戶的固定位置充電時(shí)間,提高了電動(dòng)汽車的使用率。比如電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽FormulaE賽道兩旁的接收板可在電動(dòng)賽車疾馳而過(guò)的瞬間為其充電;充電過(guò)程相對(duì)安全。無(wú)線充電無(wú)火花及觸電危險(xiǎn),無(wú)積塵和接觸損耗,能適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和天氣。
無(wú)線充電技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入示范發(fā)展階段。目前無(wú)線充電主要有三種方式,即無(wú)線電波式、磁場(chǎng)共振式以及電磁感應(yīng)式。其中,磁場(chǎng)共振式和電磁感應(yīng)式更有可能在電動(dòng)汽車的無(wú)線充電中得到應(yīng)用。
從國(guó)外車企來(lái)看,豐田、沃爾沃、奧迪、日產(chǎn)等都已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)或測(cè)試旗下電動(dòng)車的無(wú)線充電系統(tǒng)。全球通訊及互聯(lián)網(wǎng)的一些企業(yè)也將“觸角”伸向了電動(dòng)車無(wú)線充電的新領(lǐng)域。
日產(chǎn)在2011年就宣布取得無(wú)線充電技術(shù)成果,車輛通過(guò)與感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)而進(jìn)行充電。該充電系統(tǒng)可以內(nèi)置于地板中,也可以以充電樁的方式安裝在室外。需要充電時(shí),車主只需將車開(kāi)到感應(yīng)線圈的范圍內(nèi),系統(tǒng)將自動(dòng)檢測(cè)到車輛,車主通過(guò)應(yīng)用程序啟動(dòng)和關(guān)閉充電過(guò)程。充電系統(tǒng)的安裝位置和外界的天氣情況均不會(huì)對(duì)充電時(shí)間造成影響。與日產(chǎn)不同,豐田采用的是電磁共振方式。另外,針對(duì)無(wú)線充電中存在的傳輸效率問(wèn)題,奧迪開(kāi)發(fā)了一種可升降的無(wú)線充電系統(tǒng),讓供電線圈更靠近車輛底部的受電線圈,輸電效率可超過(guò)90%。沃爾沃與法國(guó)阿爾斯通公司和瑞典能源局合作,正研發(fā)在快速路上為電動(dòng)汽車充電的系統(tǒng)。
作為汽車產(chǎn)業(yè)外行的英國(guó)高通公司與中國(guó)中興通訊,卻率先實(shí)現(xiàn)了大功率無(wú)線充電系統(tǒng)的商業(yè)化。中興通訊研發(fā)的大功率電磁感應(yīng)式無(wú)線充電系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)科技成果鑒定,可以在30KW大功率系統(tǒng)下,實(shí)現(xiàn)90%的充電效率,并已先后與東風(fēng)汽車和蜀都客車合作,在湖北襄陽(yáng)和四川成都推出了無(wú)線充電公交示范線。中科院電工研究所研制的“3.3KW無(wú)線充電系統(tǒng)”也已成功在北汽E150EV電動(dòng)汽車上裝車應(yīng)用,有望今年首批在亦莊投入示范應(yīng)用。