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外国车企垂涎汽车无线充电市场的大蛋糕_谁会是最终的王者

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发表时间:2018-03-26 13:24来源:新材料在线

  无线充电原理


  先说一下无线充电的概念,它来源于无线电能传输技术,目前可以分为小功率无线充电和大功率无线充电两种。小功率通常使用电磁感应原理,例如手机无线充电,它分发射线圈和接收线圈两部分,发射端的电流,通过电磁感应原理把能量传到接收端,从而为手机充电。大功率无线充电通常使用磁场共振式,例如汽车的无线充电,它由供电设备和用电设备两部分组成,当两个设备调整到相同频率,或者说在一个相同的频率上共振,即可以相互交换能量。


  无线充电起源


  无线充电这个说法由来已久,最早的起源是在19世纪末,著名的电气工程师及物理学家尼古拉.特斯拉发现,当两个特斯拉线圈的共振频率调整为一致的情况下,两个线圈可以接受和发送无线电信号。1897年9月份,特斯拉向美国专利局提交了第一份有关无线电的专利申请。早先,这种无线电能传输技术都是以km为单位进行的远距离大功率的电能传输,然而,以此为目的而进行的实验都以失败告终了。


  无线充电发展


  到了近代,重新兴起无线充电的热潮是在21世纪初。2007年,麻省理工学院的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了一项“无线电力”的研究成果,利用电磁波共振原理成功隔空点亮2.6米外的60W灯泡。2011年安利公司富尔顿创新公司在国际消费展上推出世界上第一辆无线充电的特斯拉汽车;2012年诺基亚推出了第一款支持无线充电的手机,同年日本推出了可以在道路上边跑边充电的汽车;2013年,哈尔滨工业大学发布一米以外的磁共振式无线充电技术。其实说起来,国内很早就在这块领域进行了研究,早在2005年12月比亚迪就申请了非接触感应式充电器专利。2010年8月,全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟在北京举行新闻发布会,隆重宣布将Qi无线充电国际标准引入中国。


  无线充电标准


  说到无线充电标准,无线充电之所以发展缓慢,很大的一个原因就是因为标准不统一。WPC、PAM和A4WP是世界三大标准组织。


  WPC(世界无线充电联盟)成立于2008年12月,由多家独立公司组成,是世界上首个的无线电源的行业标准组织,其使命是为了创造和促进市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi,这是目前应用最广的标准。WPC2010年发布QI,2012年才推出WPC1.0标准,它使用的是磁感应无线充电技术。PAM是宝洁和PowermatTechnologies在2012年创立的,使用的也是磁感应无线充电技术,其认证品牌是Power2.0。A4WP是由三星和高通在2013年创立的,其认证品牌是“Rezence”,它使用的是磁共振无线充电技术。


  QI、PAM、A4WP都致力于成为全球通用的最终标准,但目前状态应该是势均力敌。而关于电动汽车的无线充电标准,2016年SAEInternational(原译:美国汽车工程师学会)推出行业标准“SAETIRJ2954”,这是电动汽车无线充电方面的第一个行业标准,具有开创性意义。


Qi无线充电国际标准引入中国.png


  无线充电的应用


  一、特斯拉


  2016年,特斯拉为ModleS推出了一套专属的无线充电系统。这套系统是由一家专注于无线充电技术的公司Evatran提供的,被设计成类似扫地机器人的模样,使用时只要将车辆停在该模块上,此时固定在地面的充电模块和车内加装的约16公斤的接收模块便可以开始工作,为ModelS充入电能。


Modle S推出了一套专属的无线充电系统.png


  二、奥迪


  2017年7月,全新一代奥迪A8在巴塞罗那奥迪全球品牌峰会上完成首秀。奥迪推出插电混动版本的A8e-tronquattro,无线充电技术也率先应用到上面。使用时,车位处需要事先安装好无线充电台,当停车入位后,车内的电力接收线圈便开始以3.6KW的功率为电池组充电。


奥迪推出插电混动版本的A8.png


  三、宝马


  2017年,宝马为在北美车展上亮相的全新一代BWM530eiPerformance车型提供一台3.2千瓦的无线充电系统。宝马530e搭载9.4千瓦时电池,大概需要3.5个小时就可以充满。该系统采用电磁感应原理。感应板中的电磁线圈会产生交变电磁场。汽车停泊在感应板上方,交变电磁场使汽车中的线圈产生电流,给电池充电。


  四、奔驰


  有外媒报道,奔驰将于2018年正式推出首个电动汽车无线充电系统,其充电原理与宝马的感应式无线充电保持一致。但目前这项新技术还处于初级阶段,并且会在某些特性上作出妥协。但是仍然值得我们的期待。


奔驰电动汽车无线充电系统.png


  五、其他


  1、2012年,沃尔沃利用道路进行无线充电。


  2、2014年,日本启用了魔方电动车和无线充电式混合动力巴士。


  3、2014年,比亚迪纯电动巴士应用WAVE无线充电垫。


  4、2015年,高通推出Halo感应充电系统。


  5、2015年,中兴开发出无线供电系统。


  总结


  总体来说,目前汽车无线充电有了一部分应用实例,但普遍都是在探索阶段。新能源汽车的充电有多种方式,包括充电桩、无线充电、更换电池、移动式充电(边跑边冲,处于试验阶段)等多种方式。


  无线充电是新能源汽车的其中一种充电方式,它的优势在于


  一、充电设备占地小,便利性高,增大空间利用率;


  二、后期维护成本低;


  三、信息化、智能化;


  四、减轻对电网的压力。


  其次,我们也不能忽视其技术难度,充电效率、损耗及电磁辐射等都是目前没彻底解决的问题,也是汽车无线充电发展比较缓慢的原因。


  在国内,电动汽车已成为未来发展的必然趋势,那么相对而言,汽车无线充电市场就是一块大蛋糕,可惜的是,很少有企业吃得动。社会需求永远是推动技术发展的动力,不久的将来,汽车无线充电产业必将焕然一新!


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