“电动汽车充电不能沿袭传统的加油站思维方式,以无线充电技术为基础的分布式充电系统的研究和实践,将提供一个全新的解决方案。”中兴通讯副总裁孙枕戈说。无线充电,顾名思义就是指用户不需要使用连接线就能给无线联网设备充电。在很久以前,无线充电技术在消费类市场就表现出巨大的潜力,许多电池供电型便携式设备均能受益于这种技术,从手机到电动汽车不一而足。
优势较明显
近期,重庆大学自动化学院电力电子与控制工程研究所,历时12年,成功研制出在国内具有领先地位的电动汽车无线充/供电系统装置。“以后,小区只要安装一台该装置作为枢纽,便可为多台电动汽车进行WiFi式的无线充电,行驶在装有无线供电系统的路面上,电动汽车可以边跑边充电。”该研究所教授戴欣说。
戴欣表示,这项研究主要是利用了电磁感应原理,将线圈铺在水泥地面以下10厘米深处,当电动汽车在路面跑时,汽车像手机获取WiFi信号一样,自动获取电能。此外,如果道路上装了无线供电系统,电动汽车可以一直行驶,这就解决了续航里程问题。另外,该研究团队成员周伟博士称,待技术成熟后,线圈导轨将分段铺设在普通公路和高速路下,届时电动汽车行驶在这些路段上,系统装置将会自动为汽车提供无线供电。燃油汽车就像在正常路段上行驶,完全不受影响。
但电动汽车无线供电技术存在较多的技术难点,比如大区域的无线电能传输实现、无线供电系统与电动汽车之间的控制与通信等,要达到完全在市场上成熟应用仍需一段时间。戴欣介绍,目前电动汽车会到固定的充电桩充电,与现有充电桩是电缆充电方式相比,无线WiFi式充电更安全。
“充电桩电缆会因老化、雨雪天气、充完电后忘记拔除接插件和不小心拉扯到连接电缆等引起漏电,从而引发安全事故。”戴欣说,“无线充电的线圈可以做到完全封闭绝缘,人完全接触不到,所以很安全,不会漏电。”
假如在规定的路段地面下铺设线圈轨道,或者全覆盖,电动车驶过就进入WiFi蹭电区域,那么问题来了,咋收费?
“这个倒不难。”戴欣称,“如果真到了那一天,届时,每辆电动汽车上都有相应的接收器,接收器中会显示该汽车,在哪个地方原有多少电,在哪个位置充了多少电,再反馈给终端计价收费,车主甚至还可绑定银行卡,进行在线支付,用不着像高速路口收费那样,专门排队缴费。”
国外正流行
如今,特斯拉、VOLVO、奥迪和宝马等传统汽车企业都已经开始研发或测试旗下电动车的无线充电系统。而全球通讯以及IT界的新贵们也发现了这个可以分食新能源车产业的机会,大张旗鼓地将触手伸向了为电动车进行无线充电的新领域。
“在国外有的城市,公交站点已开始尝鲜电动汽车无线充电了。”长安福特汽车有限公司技术中心工程师鄢珂表示,“公交车到站点,因为总要停靠,也借此机会充上电,为开到下一站积蓄能量。”
在德国汉诺威电子展上,也有不少企业在展示无线充电技术上的布局。来自德国的一个地区性巴士公司已开始试验,在两辆电动公车上加装由加拿大厂商生产的感应充电设备,这套先进的设备可以在巴士进站上下乘客的时候为它充电。而在一些芯片厂商的预设方案中,无线充电装置可以埋放在主要道路下方,让电动汽车在等红灯、行进、停靠公共停车场时都能随时随地充电。
参展的中国企业中,中兴也带去了自己的无线充电解决方案。在该方案中,当车辆到达站台,无线充电中心能够自动识别哪些车辆可以充电,路边的“配电箱”接到指令开始送电,每两分钟可充一千瓦时的电量,不需要任何额外的地面或者挂墙空间,也不再受制于下雨等天气因素的干扰。
据了解,中兴通讯已经相继与宇通客车、蜀都客车、东风客车,以及各地方政府展开新能源汽车无线充电领域的合作。目前,中兴通讯无线充电技术已正式实现商用。在今后两年内中兴将向汽车无线充电技术投资35亿人民币。
鄢珂分析,如果这项技术成熟,应用前景很广泛,特别是道路线圈铺设普及,将解决电动汽车充电续驶里程问题。“如果今后运用到住户车库,由于停靠时间久,也能有效充电。”鄢珂称,在道路上,不是每个路段都铺设,关键需要考虑的就是汽车行驶充电效率。
但抛开各种调研公司乐观的数据,应该说真正的“无线”时代还没有到来,标准不一、技术瓶颈、用户接受程度等依然制约着无线充电走进主流充电通道。
标准待统一
由于目前标准不统一,公共场所部署无线充电发送端还要考虑支持多个端口。如公共场所基础设施部署不积极,那手机厂商也就不愿推出无线充电手机,何况机身还要增加1~1.5mm的厚度,这就让手机厂商面临如何取舍的难题。
事实上,任何新技术的发展离不开标准制定环节,而现在出于各自利益的考虑,相关企业虽有联盟,但各地区也有自己的标准,分化较为明显。
而在汽车领域,这种分化则更为明显。JARI是日本的汽车无线充电技术国际标准化组织。英国HaloIPT公司研发的感应式电能传输技术(即无线充电)已于2012年开始实现商业化推广应用。而美国汽车工程师协会(SAE)早在2011年就着手推进电动汽车无线充电(SAEJ2954)国际标准的研究工作。
“目前上下游产业并没有像以往那样受到国外厂商的制约,现在国际上像日本、美国、欧洲都有自己的标准,并且技术仍在继续演进。” 中兴新能源汽车公司副总经理田锋对记者表示,“在短期内,虽然带有无线充电的新能源汽车整体市场还没有那么乐观,但相信这是今后的一大发展趋势。”
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