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剪掉电动汽车最后一根线无线充电进入快进模

发布时间:2019-09-14 06:33:25 编辑:笔名

  剪掉电动汽车最后一根线?无线充电进入“快进”模式

  有关未来汽车的猜想,无人驾驶、电动化是较为明朗的趋势,随着资本和技术的涌入并加持,未来汽车从概念变成现实或许就在不久的将来,就拿蔚来EP9来说,以每小时257公里的时速创下“最快无人驾驶汽车”的记录

  ,还是相当激动人心的。当无人驾驶与电动汽车相结合,人类得到解放的同时也能与环境更加和谐地相处,但如果依赖传统的充电思路,或许还称不上真正的无人驾驶,面对这一问题,无线充电技术为无人驾驶汽车的未来提供了更多憧憬。

  最近炒的火热的高通动态充电技术(DEVC)就是无线充电技术的典型,通过嵌入到道路表面的充电模块进行自主充电,为电动汽车充电方式提供了新的思路。目前,世界范围内正在进行电动汽车无线充电技术研发的除美国高通,还有美国WiTricity、谷歌、中兴通讯、特斯拉、比亚迪、奥迪、沃尔沃以及上海交通大学、重庆大学等等企业和高校,据了解,搭载无线充电技术的电动汽车产品最早的将于今年进入市场,这也意味着无线充电技术将早于无人驾驶汽车和消费者见面。这款最早进入市场的无线充电汽车搭载的是由WiTricity提供的无线充电技术。

  “WiTricity”是由美国麻省理工学院(MIT)的助理教授Marin Soljacic研发的一种远距离无线电力传输技术,其技术成果是能从6英尺的距离对60w的灯泡进行远程供电。2007年该技术团队从MIT独立出来并成立了同名的WiTricity公司,10年来,有关WiTricity公司的消息并不算多,直到在日前举办的第七届中国国际新能源汽车论坛上,采访到了WiTricity大中华区总经理Stephen Tsao,了解到WiTricity公司的最新进展。

  WiTricity著名的实验:利用磁耦合共振为灯泡远程供电,并且不受障碍物的影响

  剪掉电动汽车的最后一根线

  对于电动汽车来说,最重要的莫过于电池和充电桩,传统电动汽车充电系统包括供电插座、供电插头、车辆插头以及车辆插座,供电系统与车辆之间的电力传输需要依靠充电电缆。在无人驾驶技术不断开发的过程中,无人驾驶汽车的最终解决方案里将不再出现充电电缆,取而代之的是无线充电成为标配。

  无线电力传输技术常见的方式有电磁辐射方式(通过电磁波实现)、电场耦合方式(通过电容两极板间的静电感应实现)、磁场耦合方式(分为感应式和谐振式),WiTricity开发的就是磁耦合谐振式无线电能传输,该技术的原理是通过磁场共振的方式来实现无线供电,相较于目前商业化已经相对成熟的感应式无线电能传输(电动牙刷、iPhone 7采用此种技术),磁耦合谐振式无线电能传输在传输距离上有了很大突破,最远传输距离达到2.4米,可以同时为多个设备远距离充电,并且无需精准对接,另外还可以穿透墙体、木头等障碍,传输效率大大提高。

  共振式自然界常见的现象,比如我们熟悉的声音共振、音叉共振实验等,只要两个物体振动的频率一样,就会发生能量的交换,WiTricity也是利用的这一原理。

  Stephen介绍说,WiTricity经过10年研究,在提高电动汽车无线充电的效率、克服远距离电力传输以及穿透障碍物等方面已经具有了成熟的解决方案,其圆形线圈架构提供3.6至11kW的可扩展充电率,以满足从小型容量电池组的PHEV到高容量电池组的EV车辆的需求,经过10年的实验与实践,其电到电池的传输效率目前已经高达%,因此在充电时间上也与有线充电相差无几;其最新技术能够针对不同离地间隙的车型进行电力传输,无论是跑车、轿车还是SUV都能够通过其技术自动识别且充电效率不受影响;而穿透障碍物方面,Stephen表示WiTricity技术穿透墙体、水泥、大理石不成问题,因此可以嵌入墙体或地面,有利于充分利用空间,这也为立体停车场的充电解决方案提供了更多想象空间。

  WiTricity无线充电系统允许地面或地面下的充电发射线圈通过WiTricity专利磁共振技术把能量发送到停放在其上方车辆的接收线圈,而不需要通过电缆或移动部件。其优点是不受传输距离影响,并且对接精准度也不需严格要求

  无线充电技术受到瞩目的同时,也有消费者对其安全性提出了质疑:基于磁共振原理的无线输电,在发射线圈和接收线圈之间会形成一个交变电磁场,通常这类设备产生的电磁场频率在几十kHz到 十几MHz之间,在无线充电过程中产生的辐射会不会对人体造成伤害?Stephen表示WiTricity也考虑过该问题,研究团队通过大量实验证明,无线充电技术虽然会产生较强的磁场,但这些电磁场强度不会超过国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)推荐的公众暴露值。无线充电的发展必须建立在对人体无害的情境下,除WiTricity外,其他研究无线充电技术的企业和机构也都在为安全问题研发解决方案。

  MIT研究团队在灯泡演示中让整个设计团队成员站在发送和接收天线之间

  对于电动汽车来说,如果无线充电技术能够完全满足充电效率并兼顾安全,或许就如中兴新能源汽车有限公司总经理冯海洲所言,新能源汽车无线充电将剪断最后一根线。

  2017年迎来电动汽车无线充电的元年

  在电动汽车无线充电领域具有较大声誉的通信业巨头高通公司,近日公开其电动汽车无线充电技术,通过将相关硬件嵌入道路中,以无线的方式向电动汽车发送高达20千瓦的感应电源,进而为行驶过程中的电动汽车充电。这种动态无线充电技术目前还在进一步开发测试中,真正的批量化投入使用或许还需要一段时间,而“搭载WiTricity无线充电技术的电动汽车将于今年上市”Stephen透露,“2017年可以说是无线充电汽车的元年,因为可以看到真正的产品。”

  WiTricity获得最佳新能源汽车环境保护奖,左为大中华区总经理Stephen Tsao

  无线充电技术的广阔前景,成为各整车厂掌握未来电动汽车市场主动权的一个窗口,在此前媒体报道中,就已经有诸多车企开始进入无线充电领域,而丰田、日产也早与WiTricity达成了战略合作关系,共同开发无线充电技术。在最近的报道中,通用汽车公司(GM)也将战略方向部署到无线充电领域,与WiTricity合作测试电动汽车无线充电系统,原型测试的重点是充电功率为7.7kW和11kW,能够对纯电动汽车和混合动力汽车充电,并且要符合SAE国际J2954委员会提出的标准。

  关于选择战略合作伙伴的问题,Stephen解释道:“WiTricity选择的合作对象在电动汽车方面都拥有成熟的技术,很早就已经投入研发,比如日产和丰田;国内方面,自去年进入中国以来,中国制造商对于该技术的接受程度出现大幅的上升,越来越多的中国制造商在关注这个事情。”国内电动汽车制造商对于无线充电技术的接受度,从参与无线充电标准大会的厂商数量就可见一斑,从最初的二三十家到现在的五六十家,已经反映出无线充电技术在未来的一个发展趋势,因此WiTricity对未来的市场很有心,而在制造商关心的成本方面,Stephen表示,无线充电技术最初投向市场成本肯定会比较高,但相信只要有足够的量,成本也会随之降低。

  Stephen Tsao接受汽车采访,讲述有关WiTricity的近况,Stephen透露搭载WiTricity无线充电技术的电动汽车将于今年上市

  除WiTricity之外,有多家车企表示具有无线充电技术的电动汽车将会在明年推出,因此无线充电市场化将离消费者越来越近,Stephen预测,到2020年,无线充电技术将会走向成熟。而随着2020年的无人驾驶汽车大量进入市场,届时无线充电技术的运用也将更加广泛。

  无线充电标准的统一有利于商业化进程

  对于无人驾驶电动汽车来说,未来无线充电技术将成为标配,但是目前有关无线充电的相关法规和标准还在完善之中,国际上相关的标准有ISO TC22、SAE J2954、IEC TC69、UL 2750,其中WiTricity的圆形单线圈设计被选为SAE的标准测试系统;国内在电动汽车无线充电领域共计28项标准立项,关系到电动汽车无线充电系统的通用要求、电动汽车车载充电机和无线充电设备之间的通信协议、电动汽车无线充电系统的特殊要求以及无线充电系统电磁暴露限值与测试方法。

  就如小功率电子消费品无线充电标准Qi的制定,其打破了无线充电“通用性”的技术瓶颈,推动了商业化的进程。在电动汽车领域,有关无线充电的标准也在制定之中,包括WiTricity以及中兴新能源在内的企业也都在标准制定中积极发声,以此引领行业的发展。

  小结:今年即将进入市场的产品很有可能是已经开发多年的日产或是丰田的某款电动汽车,不过最终是哪款车型搭载WiTricity技术亮相还有待事实说话,汽车将保持关注。另外我们也应认清一个事实,虽然国际上的无线充电技术正在取得大的突破,然我国的无线充电技术也在欣然发展,以中兴新能源汽车以及上海交通大学为首开发的无线充电技术正在获得越来越高的关注度,随着未来新能源汽车以及无人驾驶汽车的发展方向越来越明朗,中国在电动汽车无线充电技术的提升方面还有很大的空间和机遇。

  无线充电技术为无人驾驶汽车的未来注入了许多新的可能,未来值得期待。

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  文章标签: 黑科技

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