无线充电，下一站能否满电

从智能手机到新能源汽车，无线充电正站上新风口。近日，美国无线充电系统供应商WiTricity宣布与宇通客车合作，为宇通旗下自动驾驶电动小巴小宇2.0提供无线充电服务。

当前，电动汽车无线充电尚处于早期阶段，沃尔沃、奥迪、宝马、梅赛德斯-奔驰等车企都在大力研发测试电动汽车无线充电技术，不少地方政府也借此探索未来交通的更多可行性，但考虑到成本等因素，在这项技术真正落地之前，还有很多障碍需要消除。

车企积极测试布局

现阶段，市面上常见的无线充电技术多应用于智能手机，而电动汽车的无线充电技术也是业内研发的重要方向之一，车企、零部件供应商、电子科技公司等都在积极布局。据了解，主流的无线充电有4种方式：电磁感应、磁场共振、电场耦合、无线电波。其中，手机和电动汽车主要采用的是电磁感应和磁场共振两种方式。

具体来看，电磁感应式无线充电利用的是电生磁、磁生电的电磁感应原理，这类装置主要由初级线圈和次级线圈组成，充电效率很高，但有效充电距离只有几毫米。此外，如果两个线圈位置没有对准，也很可能会出现问题。相比之下，磁场共振式无线充电对于两个线圈的位置要求相对低一些，且可以支持数厘米至数米的无线充电，但充电效率稍逊于前者。

应用方面，电磁感应是很多跨国车企研究无线充电初期较为青睐的技术，例如宝马、梅赛德斯-奔驰等，而高通、WiTricity等系统供应商更看好磁场共振技术。

早在2014年7月，宝马与戴姆勒（现梅赛德斯-奔驰）宣布签署合作协议，共同研发用于电动汽车的无线充电技术。2018年，宝马开始生产无线充电系统，并将其作为5系插混版车型的选配装置，其额定充电功率为3.2kW，能量转化效率达85％，可在3.5小时内充满电。

沃尔沃去年在瑞典采用XC40纯电版出租车开启无线充电实验。据悉，沃尔沃专门在瑞典哥德堡市区设置了多个试验区，充电车辆只需停在嵌入道路中的无线充电装置上，即可自动启动充电功能。沃尔沃声称，其无线充电功率可达40kW，充电30分钟就能行驶100公里。

基于现代汽车集团E-GMP平台打造的捷尼赛思首款纯电动SUV——GV60也将无线充电作为卖点之一。为此，捷尼赛思在韩国首尔蚕室乐天世界大厦的汽车充电区安装了相关设备，该车只需根据地面车位标识，停在指定位置，就能直接为车辆充电。此外，丰田、本田、日产、通用汽车等多家车企也在研发无线充电技术。

剑指百亿级大市场

为了推进无线充电技术的研发，不少车企、零部件供应商正寻求与WiTricity这样的专业无线充电系统供应商合作，希望能让电动汽车摆脱充电电缆的束缚，进一步加快电动汽车的普及，为无人驾驶奠定基础。

捷尼赛思GV60的无线充电设备供应商就是WiTricity，这是一家位于美国马萨诸塞州的初创公司，成立于2007年，一直致力于研发无线充电技术，并于2019年初收购了高通旗下电动汽车无线充电部门Halo。WiTricity的客户还包括一汽红旗、宇通客车等。通过与WiTricity合作，宇通旗下号称具备L4级自动驾驶能力的小宇2.0将开启商用无线充电进程，该车可容纳10名乘客，续驶里程为150公里。“随着全球自动驾驶班车及公交车应用的增加，无线充电将在保持这些车辆行驶的过程中发挥关键作用。”WiTricity在一份声明中表示。

德国工业巨头西门子也看好无线充电技术前景。该公司预计，到2028年，欧洲和北美的电动汽车无线充电市场规模将达到20亿美元（目前1美元约合6.96元人民币）。为此，去年6月，西门子投资2500万美元，获得WiTricity公司的少数股权，并决定与之合作，推动无线充电系统的技术研发。去年8月，西门子与德国零部件厂商马勒签署了一项协议，双方将在无线充电领域展开合作，共同对全套充电设施和车辆匹配系统进行开发和测试，并致力于无线充电系统的标准化。

“未来，电动汽车无线充电将成为主流。除了让充电变得更加便利，无线充电也是实现无人驾驶的必要条件之一。”西门子充电基础设施预开发和创新主管斯蒂芬·佩拉斯表示，“如果真的想大规模推出自动驾驶汽车，无线充电技术不可或缺。这是我们进入自动驾驶世界的重要一步。”

道路基础设施须跟上

在无线充电技术的探索中，除了静态充电，动态充电也进入公众的视野，即在道路内铺设无线充电装置，电动汽车可以边开边充电。

目前，德国巴林根市正与以色列Electreon公司合作，在一段1公里长的高速公路上铺设无线充电线路，以便为电动公交车供电。该项目将于今年晚些时候开启公开试验。如果开车就能充电，那么驾驶者的“里程焦虑”将化为乌有，未来电动汽车也不再需要配装大尺寸电池包。

推动该项目落地的德国议员恩纳克·费尔曼表示：“该项目旨在确定德国道路基础设施如何以更现代的方式设计，以及如何将充电设施集成到沥青路面中。”他还表示：“动态无线充电将大大节省了驾驶者的时间和精力，人们不需要去充电站排队了。”

除了德国外，美国密歇根州也在修建一条长1.6公里、可提供无线充电的道路，这段道路底下埋着连接到电网的充电线圈，能在电动汽车行驶时帮电池充电，技术供应商同样是Electreon公司。“道路无线充电系统对于电动汽车来说将是革命性的，随开随充随走，谁不向往呢？”美国密歇根州交通部网联及自动驾驶车辆高级项目经理米歇尔·穆勒说。

据悉，美国密歇根州的道路测试将在今年启动，主要针对公交车，该州还将在机场、火车站等地的停车位上设置静态无线充电装置。

除了德国、美国外，瑞典、意大利、以色列等地也在进行道路无线充电测试。其中，瑞典2019年着手对一段1.6公里的公共道路进行智能化改造，进行电动巴士和卡车的动态无线充电测试。至于高通和雷诺，更是早在2017年就在封闭跑道进行过车辆行驶时的无线充电测试。

商业化短期难落地

当前，电动汽车补能方式愈发多样化，无线充电的前景备受期待。不过，虽然无线充电在智能手机上变得越来越普及，但到目前为止，其在电动汽车领域仍然处于测试阶段，面临的问题还有很多，例如成本高、充电慢、标准不统一、商业化进展缓慢等。

成本可能是最大的“拦路虎”。据了解，英国公交运营商FirstBus在推进车队电动化的过程中，曾经考虑过采用无线充电技术，但考察之后发现该技术过于昂贵，每个地面充电板供应商报价7万英镑（目前1英镑约合8.28元人民币）。至于无线充电道路，更是造价不菲。据悉，瑞典1.6公里无线充电道路的造价大约为1250万美元。

充电效率方面，以捷尼赛思GV60为例，其采用的无线充电系统功率为11kW，充满电需要8个小时，与快充根本没法比。再加上充电板比充电连接器更难移动，无线充电的灵活性也可能会“大打折扣”。此外，系统维护、标准化等方面的难题，也给电动汽车无线充电商业化带来一些阻力。

尽管如此，仍然有不少人相信，未来通过无线方式给电动汽车充电，也会像给手机充电一样方便快捷。我国政府和企业也在不断探索和布局电动汽车无线充电，2020年国家标准化管理委员会发布了电动汽车无线充电4项国家标准。中兴新能源、中惠创智、万安亿创等企业，以及中科院电工所、华南理工大学等研究机构和高校，都在进行电动汽车无线充电系统的研发与应用。今年2月28日，长安深蓝工程师邓清鹏在一次公开活动中透露：“我们已经开发出无线充电的样车，相信在不久的将来，汽车无线充电不再只是一项存在于实验室，而是落到生活实处的新科技。”