今年8月,國家電網(wǎng)重點(diǎn)科技項(xiàng)目“電動(dòng)汽車路段移動(dòng)式無線充電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研制”暨“電動(dòng)汽車移動(dòng)式無線充電實(shí)驗(yàn)路段”通過驗(yàn)收,國內(nèi)首條百米級(jí)電動(dòng)汽車移動(dòng)式無線充電實(shí)驗(yàn)路段建成。
事實(shí)上,“無線充電”這種新型汽車充電方式早已走進(jìn)人們視野,但這樣的“黑科技”能否真正走入大眾生活?
免插拔使用方便
無線充電的基本原理是,利用交變電磁場的電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸。“沒有線纜和插頭,充電設(shè)備機(jī)械原因?qū)е碌膿p壞就不存在了。”中國科學(xué)院電工研究所副研究員郭彥杰說,無線充電的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在3個(gè)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(jī)械磨損;
■ 便捷性好,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電,解決無人駕駛“最后一公里”便捷性的問題。
作為電動(dòng)汽車,充電速度在很大程度影響了人們的使用效率。那么無線充電在這方面表現(xiàn)如何呢?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(dá)到了3.3千瓦,這也是目前家用充電能夠達(dá)到的最大功率等級(jí)。
除了功率以外,影響無線充電速度的另一項(xiàng)因素是外界干擾。郭彥杰說:除了功率大,自帶的電磁場強(qiáng)之外,無線充電裝置還應(yīng)用了“磁耦合機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)”技術(shù),它可以在汽車充電時(shí)“牢牢鎖住”電磁場,使電磁場不會(huì)外泄,在最大程度上提升充電效率。
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(yīng)技術(shù),電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)停車場自動(dòng)無線充電,甚至在路上邊行駛邊充電。
輻射問題引擔(dān)憂
無線充電為了加快充電速度,必須提高電壓和頻率,產(chǎn)生大功率磁場不可避免。磁場產(chǎn)生的輻射成為人們的擔(dān)憂之一。
“輻射不是擔(dān)憂,而是事實(shí)。”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(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。他介紹說,無線充電功率達(dá)到3~6kW就有可能對(duì)人體產(chǎn)生輻射影響,而且充電點(diǎn)一般位于公共場所,個(gè)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(dāng)甚至?xí)鸺m紛。
中國汽車技術(shù)研究中心的研究表明,車輛靜止?fàn)顟B(tài)下無線充電系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場輻射測量結(jié)果均低于世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)公眾暴露限值。目前我國也已啟動(dòng)《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)通用要求》等幾項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。
除了電磁輻射問題,無線充電目前還存在充電標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況。“不同的車大小不同,對(duì)于同一個(gè)公共充電點(diǎn),車載無線充電設(shè)備的安裝位置需要統(tǒng)一。”朱玉龍說。然而電動(dòng)汽車領(lǐng)域有關(guān)無線充電的標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái),各家布局無線充電的車企還在各自為戰(zhàn)。
普及仍有待時(shí)日
據(jù)介紹,目前汽車無線充電技術(shù)在研發(fā)層面已經(jīng)基本成熟,但還處于應(yīng)用示范階段,真正走向大眾尚需時(shí)日。“5年內(nèi),30萬元以上的純電動(dòng)汽車可能有無線充電的基礎(chǔ),10萬元左右價(jià)格的車使用無線充電的可能性不大。”
朱玉龍認(rèn)為,從單一技術(shù)的角度來看,無線充電技術(shù)對(duì)于人們的用車體驗(yàn)并沒有革命性的改變,即使隨著技術(shù)的發(fā)展,消除了輻射的干擾,無線充電大規(guī)模應(yīng)用仍不能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)。“目前大規(guī)模應(yīng)用的障礙是無線充電裝置相比于插電式充電裝置價(jià)格更加昂貴,消費(fèi)者希望充電設(shè)備不僅操作簡單而且性價(jià)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(shí),在安裝條件上也更加苛刻,安裝起來也會(huì)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(shè)需要在開工前在地下埋線圈,對(duì)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(huì)非常高。
業(yè)界人士普遍認(rèn)為,無線充電技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,一旦成功進(jìn)入市場將極大提升充電便利性,更好地改善出行體驗(yàn)。今年初,浙江省發(fā)布消息稱將在2022年建成中國首條超級(jí)高速公路,遠(yuǎn)期目標(biāo)包括實(shí)現(xiàn)汽車移動(dòng)式無線充電。
專家表示,電動(dòng)汽車不僅是車,還要考慮到基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)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(dòng)汽車的時(shí)候,無線充電的時(shí)代就會(huì)到來。