從智能手機到新能源汽車，無線充電正站上新風口。近日，美國無線充電系統(tǒng)供應商WiTricity宣布與宇通客車合作，為宇通旗下自動駕駛電動小巴小宇2.0提供無線充電服務。

當前，電動汽車無線充電尚處于早期階段，沃爾沃、奧迪、寶馬、梅賽德斯-奔馳等車企都在大力研發(fā)測試電動汽車無線充電技術，不少地方政府也借此探索未來交通的更多可行性，但考慮到成本等因素，在這項技術真正落地之前，還有很多障礙需要消除。

車企積極測試布局

現(xiàn)階段，市面上常見的無線充電技術多應用于智能手機，而電動汽車的無線充電技術也是業(yè)內研發(fā)的重要方向之一，車企、零部件供應商、電子科技公司等都在積極布局。據(jù)了解，主流的無線充電有4種方式：電磁感應、磁場共振、電場耦合、無線電波。其中，手機和電動汽車主要采用的是電磁感應和磁場共振兩種方式。

具體來看，電磁感應式無線充電利用的是電生磁、磁生電的電磁感應原理，這類裝置主要由初級線圈和次級線圈組成，充電效率很高，但有效充電距離只有幾毫米。此外，如果兩個線圈位置沒有對準，也很可能會出現(xiàn)問題。相比之下，磁場共振式無線充電對于兩個線圈的位置要求相對低一些，且可以支持數(shù)厘米至數(shù)米的無線充電，但充電效率稍遜于前者。

應用方面，電磁感應是很多跨國車企研究無線充電初期較為青睞的技術，例如寶馬、梅賽德斯-奔馳等，而高通、WiTricity等系統(tǒng)供應商更看好磁場共振技術。

早在2014年7月，寶馬與戴姆勒（現(xiàn)梅賽德斯-奔馳）宣布簽署合作協(xié)議，共同研發(fā)用于電動汽車的無線充電技術。2018年，寶馬開始生產(chǎn)無線充電系統(tǒng)，并將其作為5系插混版車型的選配裝置，其額定充電功率為3.2kW，能量轉化效率達85％，可在3.5小時內充滿電。

沃爾沃去年在瑞典采用XC40純電版出租車開啟無線充電實驗。據(jù)悉，沃爾沃專門在瑞典哥德堡市區(qū)設置了多個試驗區(qū)，充電車輛只需停在嵌入道路中的無線充電裝置上，即可自動啟動充電功能。沃爾沃聲稱，其無線充電功率可達40kW，充電30分鐘就能行駛100公里。

基于現(xiàn)代汽車集團E-GMP平臺打造的捷尼賽思首款純電動SUV——GV60也將無線充電作為賣點之一。為此，捷尼賽思在韓國首爾蠶室樂天世界大廈的汽車充電區(qū)安裝了相關設備，該車只需根據(jù)地面車位標識，停在指定位置，就能直接為車輛充電。此外，豐田、本田、日產(chǎn)、通用汽車等多家車企也在研發(fā)無線充電技術。

劍指百億級大市場

為了推進無線充電技術的研發(fā)，不少車企、零部件供應商正尋求與WiTricity這樣的專業(yè)無線充電系統(tǒng)供應商合作，希望能讓電動汽車擺脫充電電纜的束縛，進一步加快電動汽車的普及，為無人駕駛奠定基礎。

捷尼賽思GV60的無線充電設備供應商就是WiTricity，這是一家位于美國馬薩諸塞州的初創(chuàng)公司，成立于2007年，一直致力于研發(fā)無線充電技術，并于2019年初收購了高通旗下電動汽車無線充電部門Halo。WiTricity的客戶還包括一汽紅旗、宇通客車等。通過與WiTricity合作，宇通旗下號稱具備L4級自動駕駛能力的小宇2.0將開啟商用無線充電進程，該車可容納10名乘客，續(xù)駛里程為150公里?！半S著全球自動駕駛班車及公交車應用的增加，無線充電將在保持這些車輛行駛的過程中發(fā)揮關鍵作用。”WiTricity在一份聲明中表示。

德國工業(yè)巨頭西門子也看好無線充電技術前景。該公司預計，到2028年，歐洲和北美的電動汽車無線充電市場規(guī)模將達到20億美元（目前1美元約合6.96元人民幣）。為此，去年6月，西門子投資2500萬美元，獲得WiTricity公司的少數(shù)股權，并決定與之合作，推動無線充電系統(tǒng)的技術研發(fā)。去年8月，西門子與德國零部件廠商馬勒簽署了一項協(xié)議，雙方將在無線充電領域展開合作，共同對全套充電設施和車輛匹配系統(tǒng)進行開發(fā)和測試，并致力于無線充電系統(tǒng)的標準化。

“未來，電動汽車無線充電將成為主流。除了讓充電變得更加便利，無線充電也是實現(xiàn)無人駕駛的必要條件之一?！蔽鏖T子充電基礎設施預開發(fā)和創(chuàng)新主管斯蒂芬·佩拉斯表示，“如果真的想大規(guī)模推出自動駕駛汽車，無線充電技術不可或缺。這是我們進入自動駕駛世界的重要一步?！?/p>

道路基礎設施須跟上

在無線充電技術的探索中，除了靜態(tài)充電，動態(tài)充電也進入公眾的視野，即在道路內鋪設無線充電裝置，電動汽車可以邊開邊充電。

目前，德國巴林根市正與以色列Electreon公司合作，在一段1公里長的高速公路上鋪設無線充電線路，以便為電動公交車供電。該項目將于今年晚些時候開啟公開試驗。如果開車就能充電，那么駕駛者的“里程焦慮”將化為烏有，未來電動汽車也不再需要配裝大尺寸電池包。

推動該項目落地的德國議員恩納克·費爾曼表示：“該項目旨在確定德國道路基礎設施如何以更現(xiàn)代的方式設計，以及如何將充電設施集成到瀝青路面中。”他還表示：“動態(tài)無線充電將大大節(jié)省了駕駛者的時間和精力，人們不需要去充電站排隊了。”

除了德國外，美國密歇根州也在修建一條長1.6公里、可提供無線充電的道路，這段道路底下埋著連接到電網(wǎng)的充電線圈，能在電動汽車行駛時幫電池充電，技術供應商同樣是Electreon公司。“道路無線充電系統(tǒng)對于電動汽車來說將是革命性的，隨開隨充隨走，誰不向往呢？”美國密歇根州交通部網(wǎng)聯(lián)及自動駕駛車輛高級項目經(jīng)理米歇爾·穆勒說。

據(jù)悉，美國密歇根州的道路測試將在今年啟動，主要針對公交車，該州還將在機場、火車站等地的停車位上設置靜態(tài)無線充電裝置。

除了德國、美國外，瑞典、意大利、以色列等地也在進行道路無線充電測試。其中，瑞典2019年著手對一段1.6公里的公共道路進行智能化改造，進行電動巴士和卡車的動態(tài)無線充電測試。至于高通和雷諾，更是早在2017年就在封閉跑道進行過車輛行駛時的無線充電測試。

商業(yè)化短期難落地

當前，電動汽車補能方式愈發(fā)多樣化，無線充電的前景備受期待。不過，雖然無線充電在智能手機上變得越來越普及，但到目前為止，其在電動汽車領域仍然處于測試階段，面臨的問題還有很多，例如成本高、充電慢、標準不統(tǒng)一、商業(yè)化進展緩慢等。

成本可能是最大的“攔路虎”。據(jù)了解，英國公交運營商FirstBus在推進車隊電動化的過程中，曾經(jīng)考慮過采用無線充電技術，但考察之后發(fā)現(xiàn)該技術過于昂貴，每個地面充電板供應商報價7萬英鎊（目前1英鎊約合8.28元人民幣）。至于無線充電道路，更是造價不菲。據(jù)悉，瑞典1.6公里無線充電道路的造價大約為1250萬美元。

充電效率方面，以捷尼賽思GV60為例，其采用的無線充電系統(tǒng)功率為11kW，充滿電需要8個小時，與快充根本沒法比。再加上充電板比充電連接器更難移動，無線充電的靈活性也可能會“大打折扣”。此外，系統(tǒng)維護、標準化等方面的難題，也給電動汽車無線充電商業(yè)化帶來一些阻力。

盡管如此，仍然有不少人相信，未來通過無線方式給電動汽車充電，也會像給手機充電一樣方便快捷。我國政府和企業(yè)也在不斷探索和布局電動汽車無線充電，2020年國家標準化管理委員會發(fā)布了電動汽車無線充電4項國家標準。中興新能源、中惠創(chuàng)智、萬安億創(chuàng)等企業(yè)，以及中科院電工所、華南理工大學等研究機構和高校，都在進行電動汽車無線充電系統(tǒng)的研發(fā)與應用。今年2月28日，長安深藍工程師鄧清鵬在一次公開活動中透露：“我們已經(jīng)開發(fā)出無線充電的樣車，相信在不久的將來，汽車無線充電不再只是一項存在于實驗室，而是落到生活實處的新科技?！?/p>