電動汽車無線充電技術(shù)究竟可靠嗎
核心提示:中國電池網(wǎng) 無線充電的歷史要追溯到1901年。尼古拉?B特斯拉在紐約長島建立了無線充電塔——沃登克里夫塔進行無線輸電試驗,雖然項目以失敗告終。
鋰電世界 無線充電的歷史要追溯到1901年。尼古拉?B特斯拉在紐約長島建立了無線充電塔——沃登克里夫塔進行無線輸電試驗,雖然項目以失敗告終。
無線充電的原理
無線充電可以分為四種方式:
1、電場耦合式;2、電磁感應(yīng)式;3、磁場共振式;4、無線電波式。
電場耦合方式和無線電波這種方式的傳輸功率較小,目前還沒有在電動汽車上應(yīng)用。電動汽車用無線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)式和磁場共振式。
無線充電研發(fā)成果
目前無線充電的方式采用電磁感應(yīng)式的居多,以寶馬奔馳為代表,目前在部分車型上進行驗證,電磁感應(yīng)式的結(jié)構(gòu)相對簡單,傳輸功率較大。
但對接收線圈和發(fā)射線圈需要對齊,為了保證對齊準(zhǔn)確一般與自動泊車相結(jié)合來保證正常充電。相比歐洲廠家,日系車輛更傾向于磁共振式無線充電,磁共振方式傳遞的效率更高,傳遞距離遠(yuǎn)且對感應(yīng)線圈可以不需要對齊要求不高,但技術(shù)復(fù)雜,且容易造成輻射可能帶來電磁傷害。
2014年7月,奔馳和寶馬聯(lián)合宣布要合作研發(fā)電動車無線充電技術(shù)。奔馳表示將基于全新S級進行測試,而寶馬則計劃率先應(yīng)用在i8身上。雙方表示將在未來2-3年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。奧迪無線充電跟奔馳寶馬的功能類似,但奧迪更高明之處在于這套設(shè)備可自動升降,以提高充電效率,因為傳輸電力的效率跟供電線圈和受電線圈的距離成反比,即線圈距離越近充電效率越高。
日系車輛方面,豐田公司2014年也加入無線充電的行列,由于無線充電技術(shù)對位置要求高,豐田專門開發(fā)了一套泊車輔助功能,可在中控顯示屏上顯示發(fā)射線圈的位置,供司機停車時瞄準(zhǔn)。本田的無線充電技術(shù)采用磁場共振式,當(dāng)發(fā)射端和接收端有著相同的共振頻率,就能傳遞能量。據(jù)本田宣稱,只要有80%的面積重合,就可以為車輛充電。因此對于位置要求相對低,且支持一對多充電。
爭議中發(fā)展,前景無限
從無線電能傳輸被發(fā)明以來一直就爭議不斷,通古斯大爆炸很多人都懷疑是特斯拉進行無線輸電試驗導(dǎo)致的。同樣無線充電技術(shù)在電動車推廣也存在爭議,傳統(tǒng)汽車廠對無線充電大多充滿熱情,但Tesla Motors卻似乎對無線充電技術(shù)并不感冒,特別是CEO伊隆?B馬斯克認(rèn)為無線充電技術(shù)和超級充電站相比,無線充電屬于一種“低效且低能”的充電方式。
總結(jié)反對的原因主要出于3個方面:
1.充電效率不高,峰值效率為90%左右,而傳統(tǒng)充電的效率在95%左右;
2.傳遞功率不夠大,以目前的技術(shù)大多數(shù)傳遞功率一般在10kw以下,在電動車輛上無線充電一般為慢充,這個功率是滿足需求的,另外隨著技術(shù)發(fā)展這個功率也會不斷提升;
3.安全性問題,車輛無線充電主要采用電磁方式,存在輻射泄漏的問題。
同樣,無線充電的優(yōu)勢也十分明顯,尤其是公共場所停車場的應(yīng)用優(yōu)勢會非常明顯:
1.充電設(shè)備占地小、充電便利性高;
2.充電設(shè)施可無人值守、后期維護成本低等優(yōu)勢;
3.在相同的占地面積下,相比于傳統(tǒng)的充電樁充電,使用無線充電可以充電的電動車數(shù)量有所提升,增大了空間利用率。
從無線充電技術(shù)在消費電子領(lǐng)域日漸崛起的態(tài)勢來看,這項新技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)對也會高速發(fā)展,而電動汽車的走俏也為無線充電技術(shù)開辟了新的市場商機。汽車工程師協(xié)會SAE在咨詢了汽車制造商、無線充電技術(shù)公司以及電力供應(yīng)商之后,確立了未來汽車無線充電服務(wù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即輸出功率≤20kW,運行頻率85kHz。
第一批搭載符合該標(biāo)準(zhǔn)無線充電器的車型預(yù)計將于2017或2018年面世。
一個世紀(jì)之后,無線充電的研究迎來了新的源動力,應(yīng)用范圍也非常廣泛——小到電動牙刷、遙控器、智能手機,大到電動汽車、石油鉆塔。行業(yè)巨頭豐田、日產(chǎn)、沃爾沃、英特爾和三星等,都紛紛加入到了研發(fā)行列。在國內(nèi),北京正在研究在部分微循環(huán)公交車上采用無線充電系統(tǒng)。鄭州、云南等地也即將引入無線充電技術(shù),成都、襄陽等地已開通無線充電運營線路。
無線充電的原理
無線充電可以分為四種方式:
1、電場耦合式;2、電磁感應(yīng)式;3、磁場共振式;4、無線電波式。
電場耦合方式和無線電波這種方式的傳輸功率較小,目前還沒有在電動汽車上應(yīng)用。電動汽車用無線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)式和磁場共振式。
無線充電研發(fā)成果
目前無線充電的方式采用電磁感應(yīng)式的居多,以寶馬奔馳為代表,目前在部分車型上進行驗證,電磁感應(yīng)式的結(jié)構(gòu)相對簡單,傳輸功率較大。
但對接收線圈和發(fā)射線圈需要對齊,為了保證對齊準(zhǔn)確一般與自動泊車相結(jié)合來保證正常充電。相比歐洲廠家,日系車輛更傾向于磁共振式無線充電,磁共振方式傳遞的效率更高,傳遞距離遠(yuǎn)且對感應(yīng)線圈可以不需要對齊要求不高,但技術(shù)復(fù)雜,且容易造成輻射可能帶來電磁傷害。
2014年7月,奔馳和寶馬聯(lián)合宣布要合作研發(fā)電動車無線充電技術(shù)。奔馳表示將基于全新S級進行測試,而寶馬則計劃率先應(yīng)用在i8身上。雙方表示將在未來2-3年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。奧迪無線充電跟奔馳寶馬的功能類似,但奧迪更高明之處在于這套設(shè)備可自動升降,以提高充電效率,因為傳輸電力的效率跟供電線圈和受電線圈的距離成反比,即線圈距離越近充電效率越高。
日系車輛方面,豐田公司2014年也加入無線充電的行列,由于無線充電技術(shù)對位置要求高,豐田專門開發(fā)了一套泊車輔助功能,可在中控顯示屏上顯示發(fā)射線圈的位置,供司機停車時瞄準(zhǔn)。本田的無線充電技術(shù)采用磁場共振式,當(dāng)發(fā)射端和接收端有著相同的共振頻率,就能傳遞能量。據(jù)本田宣稱,只要有80%的面積重合,就可以為車輛充電。因此對于位置要求相對低,且支持一對多充電。
爭議中發(fā)展,前景無限
從無線電能傳輸被發(fā)明以來一直就爭議不斷,通古斯大爆炸很多人都懷疑是特斯拉進行無線輸電試驗導(dǎo)致的。同樣無線充電技術(shù)在電動車推廣也存在爭議,傳統(tǒng)汽車廠對無線充電大多充滿熱情,但Tesla Motors卻似乎對無線充電技術(shù)并不感冒,特別是CEO伊隆?B馬斯克認(rèn)為無線充電技術(shù)和超級充電站相比,無線充電屬于一種“低效且低能”的充電方式。
總結(jié)反對的原因主要出于3個方面:
1.充電效率不高,峰值效率為90%左右,而傳統(tǒng)充電的效率在95%左右;
2.傳遞功率不夠大,以目前的技術(shù)大多數(shù)傳遞功率一般在10kw以下,在電動車輛上無線充電一般為慢充,這個功率是滿足需求的,另外隨著技術(shù)發(fā)展這個功率也會不斷提升;
3.安全性問題,車輛無線充電主要采用電磁方式,存在輻射泄漏的問題。
同樣,無線充電的優(yōu)勢也十分明顯,尤其是公共場所停車場的應(yīng)用優(yōu)勢會非常明顯:
1.充電設(shè)備占地小、充電便利性高;
2.充電設(shè)施可無人值守、后期維護成本低等優(yōu)勢;
3.在相同的占地面積下,相比于傳統(tǒng)的充電樁充電,使用無線充電可以充電的電動車數(shù)量有所提升,增大了空間利用率。
從無線充電技術(shù)在消費電子領(lǐng)域日漸崛起的態(tài)勢來看,這項新技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)對也會高速發(fā)展,而電動汽車的走俏也為無線充電技術(shù)開辟了新的市場商機。汽車工程師協(xié)會SAE在咨詢了汽車制造商、無線充電技術(shù)公司以及電力供應(yīng)商之后,確立了未來汽車無線充電服務(wù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即輸出功率≤20kW,運行頻率85kHz。
第一批搭載符合該標(biāo)準(zhǔn)無線充電器的車型預(yù)計將于2017或2018年面世。
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