今年前4個(gè)月，我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量同比增長(zhǎng)83％，依然保持高速發(fā)展勢(shì)頭。而隨著電動(dòng)汽車(chē)不斷擴(kuò)大市場(chǎng)滲透，下游產(chǎn)業(yè)鏈也在積極尋求以技術(shù)創(chuàng)新改變充電場(chǎng)景。無(wú)線充電便是方向之一：讓消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)無(wú)樁充電，甚至可以實(shí)現(xiàn)邊行車(chē)邊充電。
1890年，尼古拉·特斯拉曾進(jìn)行無(wú)線充電的試驗(yàn)。一百年后的今天，手機(jī)領(lǐng)域開(kāi)始推廣這項(xiàng)技術(shù)。如果電動(dòng)汽車(chē)也能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線充電，其所能提供的用戶(hù)體驗(yàn)很可能再上一個(gè)臺(tái)階。理想能夠照進(jìn)現(xiàn)實(shí)最好不過(guò)，但無(wú)線充電技術(shù)究竟發(fā)展得如何，是否具備了市場(chǎng)化的基礎(chǔ)？
克“劣”方能轉(zhuǎn)“優(yōu)”
在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，無(wú)線充電雖然現(xiàn)階段還比較“邊緣”，但這項(xiàng)技術(shù)因其前沿性，反而往往成為新聞熱點(diǎn)。今年1月，我國(guó)無(wú)線充電領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)有感科技發(fā)布了新一代解決方案，并宣布其在江蘇南通的智能制造基地正式投產(chǎn)。據(jù)有感科技創(chuàng)始人王哲介紹，該公司目前已拿到包括北汽集團(tuán)、廣汽傳祺、上汽大通等30余家主流車(chē)企無(wú)線充電項(xiàng)目，供貨車(chē)型總數(shù)已超80款。
據(jù)悉，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電，主要是運(yùn)用電磁感應(yīng)或磁場(chǎng)共振技術(shù)，在車(chē)輛底盤(pán)安裝“接收板”，地上安裝和電網(wǎng)連接的“發(fā)射板”，通過(guò)兩塊板接近，電磁場(chǎng)近場(chǎng)相互耦合或諧振，實(shí)現(xiàn)電能傳輸。目前，無(wú)線充電主要分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)無(wú)線充電，是指停車(chē)即充電；動(dòng)態(tài)無(wú)線充電通過(guò)在道路下面鋪設(shè)的無(wú)線充電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛邊行駛邊充電。王哲說(shuō)，目前最接近量產(chǎn)的是靜態(tài)無(wú)線充電技術(shù)，充電效率最高能到95.4％（實(shí)驗(yàn)室結(jié)果），最低不低于85％，基本上可以媲美線充；而動(dòng)態(tài)無(wú)線充電預(yù)期3～5年后才會(huì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
王哲認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)配備無(wú)線充電功能是未來(lái)的趨勢(shì)。對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，采用無(wú)線充電只需把車(chē)輛直接停進(jìn)車(chē)位充電即可。無(wú)線充電沒(méi)有外露的高壓電線纜，避免了安全隱患。相較有線充電，其在安全性和便捷性方面更勝一籌。中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)在《公共領(lǐng)域充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展報(bào)告（2019）》也提到，無(wú)線充電是解決無(wú)人駕駛階段電動(dòng)汽車(chē)充電的重要手段。
不過(guò)，在實(shí)際操作中，車(chē)輛停入車(chē)位后，要求車(chē)輛上的接收端線圈和地面發(fā)射端信圈圓心重合偏移不超過(guò)10cm
（據(jù)介紹，有感科技將這一數(shù)字提升至20cm）。車(chē)主只有精準(zhǔn)倒車(chē)進(jìn)入指定位置之后才能無(wú)線充電。另外，如果在無(wú)線充電的能量通路中存在金屬異物，就會(huì)引起發(fā)熱，甚至有發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。曲別針、大頭針類(lèi)似小的金屬物體都會(huì)對(duì)充電產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)現(xiàn)安全充電之前的金屬異物檢測(cè)成為一個(gè)核心難點(diǎn)，目前許多企業(yè)都在致力于解決這個(gè)問(wèn)題。
成本則是另一方面的挑戰(zhàn)。據(jù)了解，北美無(wú)線充電的領(lǐng)頭羊Evatran為特斯拉、寶馬i3和日產(chǎn)聆風(fēng)提供的后裝無(wú)線充電產(chǎn)品，充電功率為3.6kW和7.2kW，價(jià)格為6000美元和13000美元。王哲提到，在成本方面，如果能夠達(dá)到3萬(wàn)套以上的出貨量，出貨價(jià)格就能控制在1萬(wàn)元內(nèi)，并且成本降低更有利于這項(xiàng)技術(shù)的普及。據(jù)他介紹，目前如果是低功率版本的無(wú)線充電產(chǎn)品，大概增加幾千元成本；如果是高功率版本，則增加1.5萬(wàn)～2萬(wàn)元；主要的成本在發(fā)射端，接收端只占約30％。
對(duì)于消費(fèi)者比較擔(dān)心的電磁泄漏問(wèn)題，王哲也進(jìn)行了釋疑：“設(shè)備的耦合系數(shù)比較高，意味著發(fā)射能量幾乎都被接收端接收，在空氣中輻射的能量很少。在無(wú)線充電過(guò)程中，人在車(chē)內(nèi)或在車(chē)輛周?chē)紟缀醪粫?huì)有影響。我們做過(guò)整車(chē)EMC檢測(cè)（電磁兼容性檢測(cè)），散射到空間中的無(wú)線充電能量場(chǎng)還不如一部放在耳邊手機(jī)輻射量大?！?
“沉寂”之后的“暗涌”不斷
事實(shí)上，2014年，中興新能源與北汽福田、廈門(mén)金龍、宇通、東風(fēng)、蜀都等整車(chē)企業(yè)，以及全國(guó)20多座城市曾簽署相關(guān)合作協(xié)議，為公交車(chē)提供無(wú)線充電技術(shù)。不過(guò)，關(guān)于合作項(xiàng)目進(jìn)展的消息并不多見(jiàn)于報(bào)端。記者日前致電一位曾在中興新能源供職的業(yè)內(nèi)人士，得到回復(fù)稱(chēng)：現(xiàn)在中興新能源的無(wú)線充電項(xiàng)目一直在進(jìn)行中，但具體的細(xì)節(jié)不便透露。
此前，中興新能源相關(guān)人士曾公開(kāi)表示：“目前，我們的無(wú)線充電項(xiàng)目集中于乘用車(chē)領(lǐng)域，并且有不少車(chē)企主動(dòng)尋求合作。每一款車(chē)的項(xiàng)目要做三年，最大的規(guī)劃會(huì)在2020年發(fā)布。”
Research and Markets的最新報(bào)告顯示，至2025年，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)4.07億美元，2020～2025年期間的年復(fù)合增長(zhǎng)率將為117.56％。在全球市場(chǎng)，不少企業(yè)都布局無(wú)線充電技術(shù)，國(guó)內(nèi)有中興新能源、有感科技、中惠創(chuàng)智及其他技術(shù)公司及科研院所，國(guó)外有WiTricity、Evatran、Bombardier、Elix等。目前，除了電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)制造商正在加大投入力度，一些整車(chē)企業(yè)與零部件供應(yīng)商也在進(jìn)行獨(dú)立或合作開(kāi)發(fā)。王哲的觀點(diǎn)是：“誰(shuí)能夠率先量產(chǎn)，誰(shuí)就將影響行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且促使更多的新能源車(chē)企嘗試這項(xiàng)新技術(shù)?！?
種種跡象表明，車(chē)企有意加快無(wú)線充電技術(shù)的市場(chǎng)化步伐。據(jù)了解，2016年，Evatran公司曾為特斯拉開(kāi)發(fā)Plugless Power系統(tǒng)，讓Model S的車(chē)主可以享受無(wú)線充電服務(wù)。2018年，上汽榮威推出了支持無(wú)線充電的車(chē)型Marvel X，寶馬發(fā)布旗下首款擁有無(wú)線充電功能的車(chē)型530e，在當(dāng)年日內(nèi)瓦車(chē)展上亮相的保時(shí)捷MissionE Cross Turismo概念車(chē)也支持無(wú)線充電。2019年底要上市的保時(shí)捷Taycan，無(wú)線充電設(shè)備功率達(dá)到11kW；今年上海車(chē)展上亮相的廣汽Aion S，無(wú)線充電設(shè)備功率也是11kW。2019 CES上，本田展出了最新研發(fā)的Wireless Vehicle-to-Grid無(wú)線充電技術(shù)，以無(wú)線方式連接電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)，使車(chē)輛停在墊片上就能夠充放電。
定標(biāo)準(zhǔn)才可產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
國(guó)際上，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類(lèi)：一是國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)（SAE）在2018年發(fā)布的無(wú)線供電汽車(chē)充電技術(shù)指南——SAE TIR J2954，這是目前市場(chǎng)上比較公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，使無(wú)線充電走上了標(biāo)準(zhǔn)化的軌道；二是歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化組織——IEC和ISO，IEC負(fù)責(zé)地面車(chē)輛段的標(biāo)準(zhǔn)制定，包括地面設(shè)備和壁掛設(shè)備，ISO制定相關(guān)車(chē)載側(cè)無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，在國(guó)內(nèi)，車(chē)端制定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)是中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司，地面端制定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)是中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)。
“無(wú)線充電做成車(chē)規(guī)級(jí)的產(chǎn)品之所以門(mén)檻比較高，是因?yàn)橐虾芏鄿y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足幾百項(xiàng)的要求。目前，關(guān)于無(wú)線充電的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái)?！蓖跽鼙硎?，“2020年，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電產(chǎn)品很可能大批量出貨，預(yù)計(jì)今年中旬或中下旬，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)從草案形成可對(duì)外發(fā)布的最終版本。標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)將促進(jìn)行業(yè)的繁榮發(fā)展?！?
2018年1月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委對(duì)365項(xiàng)擬立項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目公開(kāi)征求意見(jiàn)，其中包括《電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)商用車(chē)應(yīng)用特殊要求》、《電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)互操作性及測(cè)試》。文件指出，我國(guó)處于電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電技術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、應(yīng)用推廣3個(gè)方面的國(guó)際領(lǐng)先地位，但標(biāo)準(zhǔn)化落后，有必要盡快實(shí)現(xiàn)“有標(biāo)準(zhǔn)可依”。我國(guó)已進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)式充電和換電的標(biāo)準(zhǔn)化工作，無(wú)線充電作為向電動(dòng)汽車(chē)提供能量的第三種方式，其標(biāo)準(zhǔn)化工作在我國(guó)還沒(méi)有開(kāi)展，這與我國(guó)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位不匹配。電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電應(yīng)用具有特殊優(yōu)勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)化是其推廣發(fā)展的前提條件。無(wú)線充電系統(tǒng)可用于電動(dòng)汽車(chē)在車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)、充電站等場(chǎng)所的無(wú)人值守自動(dòng)充電，大幅提升土地使用效率，構(gòu)建電動(dòng)汽車(chē)充電公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的新模式，加速實(shí)施我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展戰(zhàn)略。而對(duì)于已投身于汽車(chē)無(wú)線充電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的電力企業(yè)、車(chē)企、設(shè)備商、運(yùn)營(yíng)企業(yè)、用戶(hù)來(lái)說(shuō)，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依的狀態(tài)阻礙了無(wú)線充電技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。
