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實現(xiàn)汽車無線充電大眾化，還有多遠？

時間:2018-09-20 10:47來源:中國質(zhì)量新聞網(wǎng) 作者:綜合報道
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         今年8月，國家電網(wǎng)重點科技項目“電動汽車路段移動式無線充電系統(tǒng)關鍵技術及設備研制”暨“電動汽車移動式無線充電實驗路段”通過驗收，國內(nèi)首條百米級電動汽車移動式無線充電實驗路段建成。
 
無線充電智能又便捷
 
       無線充電的基本原理是，利用交變電磁場的電磁感應實現(xiàn)能量的無線傳輸。“沒有線纜和插頭，充電設備機械原因?qū)е碌膿p壞就不存在了。”中國科學院電工研究所副研究員郭彥杰說，無線充電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在3個方面——
 
■ 安全性高，不需要拔插充電槍的過程，不受雨雪天氣及極端環(huán)境的影響；
■ 可靠性高，與有線充電相比，無線充電沒有機械磨損；
■ 便捷性好，可以實現(xiàn)自動充電，解決無人駕駛“最后一公里”便捷性的問題。
 
       作為電動汽車，充電速度在很大程度影響了人們的使用效率。郭彥杰表示，充電速度主要取決于兩方面，一是車載電池容量，二是充電功率。而目前無線充電系統(tǒng)可以支持的最大充電功率達到了3．3千瓦，這也是目前家用充電能夠達到的最大功率等級。
 
        除了功率以外，影響無線充電速度的另一項因素是外界干擾。郭彥杰說：除了功率大，自帶的電磁場強之外，無線充電裝置還應用了“磁耦合機構優(yōu)化設計”技術，它可以在汽車充電時“牢牢鎖住”電磁場，使電磁場不會外泄，在最大程度上提升充電效率。
 
        事實上，無線充電并不是一項新技術。比亞迪早在2005年就申請了非接觸感應式充電器專利，2017年美國馬里蘭州就曾購買具有無線充電技術的比亞迪純電動大巴。寶馬官方近期也宣布，2018款的530e iPerformance將會配有無線充電系統(tǒng)配件。
 
       車企推崇無線充電技術離不開供應商的支持。2015年，中興通訊與宇通客車共同研發(fā)了12米無線充電純電動大巴，并于鄭州完成總計5個無線充電位的一期建設，充電位現(xiàn)場基本能實現(xiàn)無人值守，充電過程全自動，一鍵啟停，客戶可以通過手機APP遠程監(jiān)控充電進程，并完成實時充值、支付等計量計費功能。
 
       寶馬近期公布的文件顯示，BMW無線充電套裝包括：可安裝在車庫或室外停車位的感應充電底座（充電基板）、固定在車輛底部的車輛部件（車載感應線圈）。充電基板和感應線圈之間的非接觸式能量傳輸可在8厘米左右的距離內(nèi)進行。此外，BMW無線充電系統(tǒng)還能幫助駕駛人員找到正確的停車位置。充電站和車輛之間的通信可通過無線進行連接，車輛及其周邊俯視圖會出現(xiàn)在控制顯示屏上，并標注有彩色線條，在停車過程中為駕駛人員進行引導。當?shù)竭_感應充電站的正確停車位置時系統(tǒng)會出現(xiàn)相應提示。寶馬方面表示，停車位置目前可以縱向最多偏差7厘米、橫向最多偏差14厘米。
 
       目前，國內(nèi)部分車企也已經(jīng)研發(fā)了無線充電汽車，或許不久，借助電磁感應技術，電動汽車可以實現(xiàn)停車場自動無線充電，甚至在路上邊行駛邊充電。然而，無線充電帶來便利的同時，也大功率磁場產(chǎn)生的輻射成為人們的擔憂之一。
 
輻射問題引擔憂
 
       “輻射不是擔憂，而是事實。”資深汽車電子工程師朱玉龍表示，和電磁爐原理相似，如果無線充電功率較大，產(chǎn)生的磁場會對人體健康產(chǎn)生影響。他介紹說，無線充電功率達到3～6kW就有可能對人體產(chǎn)生輻射影響，而且充電點一般位于公共場所，個別用戶使用無線充電還要考慮周邊用戶能否接受，如果處理不當甚至會引起糾紛。
 
        中國汽車技術研究中心的研究表明，車輛靜止狀態(tài)下無線充電系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場輻射測量結果均低于世界衛(wèi)生組織的標準公眾暴露限值。目前我國也已啟動《電動汽車無線充電系統(tǒng)通用要求》等幾項國家標準的制定。
 
        “隨著技術的發(fā)展，人們對無線充電的種種擔心已經(jīng)逐步緩解。任何一項技術進入市場前，都會經(jīng)過一定的安全性、可靠性驗證，也一定是在符合相關標準要求之后才能進入市場。無論是國內(nèi)還是國際，無線充電的相關標準都已經(jīng)列入相關日程，確保相關產(chǎn)品在市場應用前得到驗證。”高通高級技術市場經(jīng)理舒杰表示，目前國內(nèi)外的無線充電還加入了異物檢測裝置，如果在充電過程中檢測到有人或小動物從車旁經(jīng)過，或者是其他異物，系統(tǒng)會自動斷電，保障絕對安全。
 
        據(jù)了解，寶馬就無線充電設備的安全性作出了說明：充電基板除了安裝在車庫中，也可以安裝在室外，并且在任何天氣條件下使用。所有導電組件都具有防雨、防雪功能，汽車在充電基板上駛過不會對它造成任何損壞。在充電過程中，環(huán)境電磁輻射范圍也僅限于汽車底盤內(nèi)。充電基板隨時監(jiān)控周圍環(huán)境，一旦發(fā)現(xiàn)任何異物都會關閉充電程序。寶馬方面表示，未來電動汽車的充電過程將比傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型加油更加便捷。
 
        除了電磁輻射問題，無線充電目前還存在充電標準不統(tǒng)一的情況。“不同的車大小不同，對于同一個公共充電點，車載無線充電設備的安裝位置需要統(tǒng)一。”朱玉龍說。然而電動汽車領域有關無線充電的標準尚未出臺，各家布局無線充電的車企還在各自為戰(zhàn)。
 
普及仍有待時日
 
        據(jù)介紹，目前汽車無線充電技術在研發(fā)層面已經(jīng)基本成熟，但還處于應用示范階段，真正走向大眾尚需時日。“5年內(nèi)，30萬元以上的純電動汽車可能有無線充電的基礎，10萬元左右價格的車使用無線充電的可能性不大。”朱玉龍認為，從單一技術的角度來看，無線充電技術對于人們的用車體驗并沒有革命性的改變，即使隨著技術的發(fā)展，消除了輻射的干擾，無線充電大規(guī)模應用仍不能在短期內(nèi)實現(xiàn)。
 
        目前大規(guī)模應用的障礙是無線充電裝置相比于插電式充電裝置價格更加昂貴，消費者希望充電設備不僅操作簡單而且性價比高，最好像充電樁那樣隨車配送，但廠商要考慮規(guī)模成本，需要盈利。同時，在安裝條件上也更加苛刻，安裝起來也會有各種阻力，這是必須要解決的問題。據(jù)了解，無線充電公路、停車場的建設需要在開工前在地下埋線圈，對于已經(jīng)使用的停車場和道路，如果挖開地面安裝線圈，成本會非常高。
 
       業(yè)界人士普遍認為，無線充電技術具有廣闊的應用前景，一旦成功進入市場將極大提升充電便利性，更好地改善出行體驗。今年初，浙江省發(fā)布消息稱將在2022年建成中國首條超級高速公路，遠期目標包括實現(xiàn)汽車移動式無線充電。
 
      專家表示，電動汽車不僅是車，還要考慮到基礎設施網(wǎng)絡配套的整體安全可控，這不是靠車企自身就能做到的。也許將來路上都是電動汽車的時候，無線充電的時代就會到來。
 
(責任編輯：子蕊)
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