隨著輔助駕駛、自動(dòng)泊車技術(shù)的不斷進(jìn)步,電動(dòng)汽車無(wú)線充電因其可配合無(wú)人駕駛,做到自動(dòng)充電,而得到廣泛關(guān)注。產(chǎn)業(yè)化后的電動(dòng)汽車無(wú)線充電產(chǎn)品涉及到無(wú)線電能傳輸、室內(nèi)精確定位、無(wú)線通信、金屬異物檢測(cè)等多項(xiàng)相關(guān)技術(shù)。

產(chǎn)業(yè)化路上的挑戰(zhàn)之一是成本。目前國(guó)際上計(jì)劃在2018款新車安裝原廠無(wú)線充電設(shè)備的還僅為中高端車型,例如:奔馳S550e、寶馬530e、奧迪A8 e-tron。隨著更多中級(jí)、緊湊級(jí)車型加入無(wú)線充電功能,挑戰(zhàn)無(wú)線充電的成本問(wèn)題將會(huì)隨著產(chǎn)量增長(zhǎng)得到解決。預(yù)計(jì)2020年以前,主流7千瓦無(wú)線充電設(shè)備價(jià)格會(huì)在一萬(wàn)元左右,之后由于產(chǎn)能提升,占設(shè)備主要成本的電力電子部分有望年均降幅超過(guò)50%,類似于過(guò)去幾年直流充電模塊或光伏逆變器的年均價(jià)格降幅。

標(biāo)準(zhǔn)化、輕量化、高效率也是電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)需要面對(duì)的幾個(gè)挑戰(zhàn)。為此奧迪公司展示了具有可升降發(fā)射端的AWC無(wú)線充電系統(tǒng),該系統(tǒng)可以為不同底盤高度的車輛采用標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)線充電發(fā)射端設(shè)備,高底盤SUV采用與轎車相同的接收端,將無(wú)線充電效率提高93%,已十分接近目前車載充電機(jī)效率。

商用車領(lǐng)域應(yīng)用較多的是純電動(dòng)公交車無(wú)線充電系統(tǒng),中興新能源在2015年將30kW無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)用在城市微循環(huán)公交線路,采取夜間充電、白天補(bǔ)電的運(yùn)營(yíng)模式。國(guó)外具有代表性的是龐巴迪Primove 200千瓦無(wú)線快充技術(shù),利用車輛運(yùn)營(yíng)期間的停車時(shí)間來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行快速補(bǔ)電,使車輛具有24小時(shí)不間斷運(yùn)營(yíng)能力。由于全部地下安裝,設(shè)備使用壽命相對(duì)于目前充電樁大大提高,并且可節(jié)省城市寶貴的土地資源。

分布式200kW無(wú)線快充公交車站

動(dòng)態(tài)無(wú)線供電目前還停留在測(cè)試階段。高通公司近日在法國(guó)凡爾賽展示了雷諾電動(dòng)汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)接觸傳輸能量,功率達(dá)到20千瓦,實(shí)驗(yàn)道路長(zhǎng)度100米。商用車方面2016年龐巴迪公司在德國(guó)曼海姆市展示了10米載重物流車行駛過(guò)程中傳輸200千瓦功率,但實(shí)驗(yàn)道路長(zhǎng)度也僅為80米。由于動(dòng)態(tài)供電需要較大的基礎(chǔ)設(shè)施資金投入,而目前動(dòng)力電池技術(shù)快速發(fā)展,成本降低,動(dòng)態(tài)充電的必要性已經(jīng)大大減弱。

“靜態(tài)無(wú)線充電相當(dāng)于速度等于0 km/h的動(dòng)態(tài)無(wú)線充電。”業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為如果把動(dòng)態(tài)充電在行駛方向效率連貫性的特點(diǎn)應(yīng)用在靜態(tài)充電,將使目前無(wú)線充電效率因停車誤差而產(chǎn)生的效率降低的問(wèn)題得到根本解決。目前在曼海姆市運(yùn)營(yíng)的Primove無(wú)線充電公交車使用了動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)接口設(shè)計(jì),車輛在行駛方向停靠不需要精確對(duì)位,乘客上下車約20秒內(nèi)使用200千瓦非接觸快速補(bǔ)電。據(jù)了解,該技術(shù)已累計(jì)商業(yè)運(yùn)營(yíng)60萬(wàn)公里,得到運(yùn)營(yíng)商一致好評(píng)。

相對(duì)于傳導(dǎo)式充電,電動(dòng)汽車無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)處于制定階段,互操作性需要考慮的問(wèn)題更多,其中涉及到電磁接口,通信協(xié)議,定位技術(shù)等。我國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)參照IEC與ISO的分工,其中《電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)通用要求》由全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口負(fù)責(zé),《電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)特殊要求》、《電動(dòng)汽車無(wú)線充電電磁暴露限值與測(cè)試方法》、《電動(dòng)汽車車載充電機(jī)和無(wú)線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議》由全國(guó)電力標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口負(fù)責(zé)。目前已經(jīng)進(jìn)入公開征求意見階段,預(yù)計(jì)2017年底前完成第一輪標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

2014年,Evatran公司世界范圍內(nèi)首次將電動(dòng)汽車無(wú)線充電設(shè)備產(chǎn)業(yè)化,為日產(chǎn)凌風(fēng)、雪弗蘭Volt車主提供無(wú)線充電后裝套件,但因3000美元以上的售價(jià)而沒能大規(guī)模推廣。近期陸續(xù)傳出眾多主流品牌將在2018款車型,如奔馳S550e、寶馬530e中原廠安裝無(wú)線充電設(shè)備,預(yù)計(jì)未來(lái)電動(dòng)乘用車將采取家用無(wú)線慢充,結(jié)合公共場(chǎng)所傳導(dǎo)式大功率充電的模式。商用車方面,充電倍率在3C以上的無(wú)線快充將逐步應(yīng)用到固定線路公交車領(lǐng)域。