无线充电要驶上快车道？

近日，特斯拉收购了德国无线充电技术公司Wiferion，并将其更名为Tesla Engineering Germany GmbH。而此前，特斯拉首席执行官马斯克对无线充电持否定态度，并称无线充电“低能低效”，但现在却又称其前景广阔。事实上，丰田、宝马、一汽红旗、上汽智己等企业早已涉足汽车无线充电技术，并已经取得了一定的成果。新能源汽车无线充电的革命会到来吗？无线充电离我们还有多远？前景如何？阻碍又在哪里？

梦想正在走近现实

  日前，法国铺设了一段长2公里的电动汽车无线充电道路，瑞典也在计划推进这一实验，由此，车辆只需正常行驶就可以实现边走边充电。在中国，中国一汽在其创新基地内建成一个高功率动态无线充电道路系统，可为行驶中的电动汽车实时充电；即将于年底通车的杭绍甬智慧高速公路上，部分路段也铺设了无线充电道路设施。而早在2022年1月，我国在成都就开通了首条无线充电公交线路1058路。

  “从形态上看，电动汽车无线充电分为静态充电和动态充电，与停车充电不同的是，边走边充就属于动态充电。”华南理工大学电力学院教授张波向记者介绍，事实上，电动汽车无线充电并非新技术，目前已经逐渐走向成熟。相比充电桩有线充电，无线充电最突出的优势是方便，可以有效破解“一桩难求”的困局。而动态无线充电技术一旦普及，车辆可以实现边行驶边充电，将彻底解决“里程焦虑”问题。同时，基于动态无线充电的特性，电动汽车无须配备大容量电池，使用小容量电池即可，这样电池成本大幅降低，也能拉低整车售价，有利于电动汽车的市场普及。

  正因如此，一些企业早已“闻风而动”。2014年，宝马与戴姆勒签署合作协议，共同研发电动汽车无线充电技术。2018年，宝马推出首款具备无线充电功能的量产车型。其后，大众、沃尔沃、现代、本田、日产、丰田、通用等汽车企业纷纷入局开发无线充电技术。日本也计划到2025年落地动态充电实用技术，瑞典甚至计划到2030年，实现全国约90％的公路和城市街道覆盖动态无线充电设施。

  此次，特斯拉收购Wiferion花费了7600万美元（1美元约合人民币7.29元），计划借此能以低成本方式撬动无线充电。2022年，Wiferion与美国初创企业WiTricity达成了感应充电技术全球授权许可协议，Wiferion得以进入北美市场。而WiTricity一直向汽车制造商推销无线充电理念，把汽车感应充电作为售后解决方案进行销售。前不久，WiTricity宣布推出面向汽车制造商的Fast-Track集成计划，可在较快时间内完成电动汽车整车的无线充电系统上车。WiTricity大中华区总经理孙立在接受《中国汽车报》记者采访时表示，电动汽车无线充电或将是行业下一个重要的风口。

仍有瓶颈亟待打破

  日渐升温的电动汽车无线充电，仍有瓶颈待突破。

  “现有的无线充电方式大致分为三种。”中科院电工所研究员王丽芳在接受《中国汽车报》记者采访时表示，分别是磁感应、电磁波、磁共振方式。这些技术的优缺点也很明显。其中，磁感应是收发线圈对接充电方式，这与智能手机无线充电原理相同。但由于两个线圈必须近距离接触，因此不适合给电动汽车充电。因为每款电动车型的底盘结构不同，稍有不慎不仅会损坏电池，还会损坏车身。电磁波方式也有较为明显的缺点。传输效率停留在10％至50％的水平，为了满足充电性能，需要比有线充电器使用更多的电，容易造成电力浪费。目前已经开始应用较多的是磁共振方式。这种方式一般是用地下的磁性体衬垫，向内置在车辆上的无线充电装置发送共振频率，并以此为电池充电。这种方式即使在稍远的距离也能驱动充电，只要收发频率相同，即使10米之外也能充电，所以，边走边充的动态充电也是使用这种方式充电。

  哈尔滨工业大学电气工程学院教授朱春波认为，现阶段商业化应用的充电效率还有待提高，目前电动汽车无线充电的效率要比有线充电效率低，原因在于无线传输过程中存在能量损失。以2023年上市的捷尼赛思GV60为例，其电池能量为76.4kWh，采用功率为11kW的无线充电系统，充满电需要近8小时，与快充无法相比，基本上相当于家用慢充桩的水平。另外就是成本相对较高。无线充电设施一般铺设在地面，但需要埋电线，如果是在新建建筑或路面中安装还好，但如果是需要改造现有建筑或路面，那成本就比充电桩高很多。“由于汽车无线充电产业尚处于发展初期，上下游产业链还不成熟，导致无线充电设施的成本和售价都比较高，在同等功率下是家用交流充电桩价格的数倍。”他说。再有就是安全性普及问题。无线充电的工作原理是靠电磁波来传递能量，相关标准均属于推荐标准而非强制性标准。因此，加快完善国家强制标准，同时及时透明向消费者普及相关知识，对于赢得消费者信任和无线充电的推广应用至关重要。

  国家无线电监测中心检测中心副主任陶洪波强调了无线充电的无害性，他说，在专业的电波暗室里测试的无线充电器，无线充电设备的频率主要为低频，从无线电波传输的特性和量级上看，对人体几乎是没有危害的。电动汽车无线充电是通过电磁感应来完成充电的，并且只在非常短的距离内有效，电磁辐射范围非常有限，不会造成大的危害。

前景广阔 普遍看好

  中国充电联盟最新披露的数据显示，截至2023年7月末，联盟成员单位总计上报公共充电桩221.1万台，近1年来月均新增公共充电桩约5.3万台。但是，面对数量数倍于充电设施的新能源汽车，再加上布局不合理，现有充电基础设施仍然捉襟见肘。

  “这正是汽车无线充电可以大有作为的天地。”王丽芳表示，在电动汽车无线充电领域，我国一直走在行业前列。2015年，南方电网广西电力科学研究院率先建成国内第一条电动汽车无线充电测试车道。2018年，上汽荣威推出首辆实现无线充电的纯电动车型。一汽红旗在2020年推出了支持无线充电技术的红旗E-HS9，上汽智己于今年3月正式落地旗下首个11kW大功率整车智能无线充电方案。

  “政策的支持也是无线充电迅速升温的基础。”朱春波表示。2022年，国家发改委等多部门出台《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》，其中明确提出要加强和推进无线充电等新型充电技术研发。今年5月，工信部发布首部无线充电领域的规范性文件《无线充电（电力传输）设备无线电管理暂行规定》。今年6月，国务院发布《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》，提出加强包括无线充电在内的新型充电技术研发。在我国政府高度重视下，汽车无线充电技术未来发展面临更多机遇和利好。

  不仅如此，从产业到市场，无线充电正在呈现蓬勃发展之势。张波向记者分享了一组数据，调查显示，96％的受访者对汽车无线充电感兴趣，70％的受访者表示更有意愿购买带无线充电功能的电动汽车。据预测，全球电动汽车无线充电市场规模将从2020年的1600万美元（1美元约合人民币7.29元）增至2027年的2.34亿美元，年复合增长率将达46.8％。电动汽车无线充电市场的未来是一片蓝海。