沃爾沃汽車在瑞典測試新的無線充電技術(shù),。
電動汽車推廣的最大障礙之一是充電,或者說是缺乏充電基礎(chǔ)設(shè)施,。車主們普遍存在著“里程焦慮”,,他們擔(dān)心電量耗盡并被困在遠(yuǎn)離電動汽車充電站的地方。但是,,假如汽車充電根本就不需要充電樁呢,?
據(jù)《日經(jīng)亞洲》近日發(fā)布的一份報告,采用內(nèi)置無線充電技術(shù)的道路已經(jīng)在日本進(jìn)行測試,,到2025年,,可能變成一種實用化設(shè)施,。
在日本東京建筑公司大林組研究中心,電動汽車能夠在這種道路上以每小時15公里的速度行駛,。道路表面下埋入不間斷的電子線圈,,電動汽車內(nèi)部也安裝有單獨(dú)的線圈,利用磁場感應(yīng),,能夠在汽車的線圈中產(chǎn)生電流,。路面使用的混凝土用纖維加固,以增加耐用性,。24/7全天候運(yùn)行的無人駕駛巴士將成為這一突破性技術(shù)的主要受益者之一,。
然而,該報告補(bǔ)充說,,這項技術(shù)仍遠(yuǎn)非完美,。它指出,由于傳輸損耗,,無線充電不像使用傳統(tǒng)電纜那樣有效,。
目前,不只在日本,,很多國家和地區(qū)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了對電動汽車無線充電的研究,試圖從根本上解決“里程焦慮”問題,。
想法并不新鮮
事實上,,人們早已習(xí)慣了為智能手機(jī)無線充電。美國知名科技博客Gizmodo網(wǎng)站9月20日發(fā)文稱,,全球推動無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟在2008年推出了首個“無線充電”標(biāo)準(zhǔn)QI,。第一款廣泛使用的采用QI標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)是2012年的諾基亞Lumia920。
這項技術(shù)可以追溯到1894年,,當(dāng)時科學(xué)大咖尼古拉·特斯拉在紐約市使用諧振感應(yīng)耦合實現(xiàn)了白熾燈泡的無線點亮,,因此,無線傳輸電力的想法其實并不新鮮,。世界許多地方已經(jīng)安裝或正在籌建示范設(shè)施,。
2017年,法國一段100米長的路段安裝了無線充電,,當(dāng)汽車在這條“無線公路”上以40公里每小時的速度行駛時,,每行駛一公里就可以額外充電約可行駛2公里的電量。車輛在該道路上時速最高可達(dá)100公里,。
2018年,,瑞典一段2公里長的公路安裝了電軌,中心軸上有充電設(shè)施,。將一種特殊的裝置安裝在電動汽車上,,它會掉進(jìn)電軌凹槽里,,在行駛時給汽車充電。這就像我們小時候玩的軌道賽車一樣,,只不過是把玩具車換成了真正的汽車,。
2020年,以色列在一段600米長的道路上安裝了無線充電電纜,。該技術(shù)正在進(jìn)行測試,,如果所有測試都成功,將建造成一條18公里長的城市和機(jī)場之間的公交車專用道,。
今年6月,,意大利建造了一條1.05公里的專用無線充電公路,以演示動態(tài)無線電力傳輸,。這條公路在柏油路面內(nèi)裝了電線,,車輛可以通過特殊的接收器收集電力。當(dāng)汽車以每小時40公里的速度行駛時,,以每行駛1公里即可充電1.5公里路程的速度充電,。
2023年,美國底特律將投入使用一段1.6公里長的無線充電道路,,這段道路將進(jìn)行改造,,屆時車底安裝了特殊接收器的汽車將能在道路上邊行駛邊充電。
未來還有多遠(yuǎn)
與許多其他逐漸進(jìn)入主流市場的新興技術(shù)一樣,,車載無線充電目前尚未成熟,,仍面臨著許多需要克服的技術(shù)問題。
eetasia.com網(wǎng)站報道稱,,無線充電的定位并不是要完全取代有線充電,,而是要提供便捷的體驗。這指的是,,電動車能在公共場所或戶外情況下使用無線充電模式,,停車后無需接線即可直接充電,駛離時也無需拔掉充電線,;而在戶外使用時,,即使在雪、水,、粉塵污染等條件下充電也很安全,。
文章稱,從電動汽車無線充電的技術(shù)角度來看,,最大的研發(fā)挑戰(zhàn)是安全和大規(guī)模生產(chǎn),。
無線充電是以無線方式傳輸電力。就連手機(jī)上的低功率5W無線充電也面臨很多安全問題,,包括電磁干擾,、發(fā)熱,、金屬異物等。最大的安全威脅是金屬異物,,它會吸收電磁能量并劇烈發(fā)熱,,從而導(dǎo)致災(zāi)難性后果。電動汽車的充電功率超過手機(jī)的一千倍,,金屬異物的威脅將更加嚴(yán)重,。在系統(tǒng)設(shè)計中,有必要監(jiān)測電池兩端之間是否存在有威脅的金屬異物,。
大規(guī)模生產(chǎn)的問題包括驗證,、可靠性和成本。商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中遇到的第一個問題是相關(guān)的監(jiān)管認(rèn)證,。無線充電產(chǎn)品本身就是強(qiáng)大的電磁能量發(fā)射器,,很難通過相關(guān)的電磁干擾法規(guī);系統(tǒng)中的線圈是非常不穩(wěn)定的部件,,其特性會因為生產(chǎn)偏差和溫度等各種因素的干擾而發(fā)生變化,。系統(tǒng)需要通過調(diào)整機(jī)制克服線圈因素,以保持其功能運(yùn)行,。大規(guī)模生產(chǎn)中最大的問題是成本,。目前,電動汽車無線充電系統(tǒng)的成本非常高,。
美國媒體汽車世界網(wǎng)站報道稱,,包括日產(chǎn)、寶馬和雷諾等汽車制造商在內(nèi)的眾多參與者,,多年來一直在探索無線技術(shù)。事實上,,寶馬530e感應(yīng)式充電試點項目被《綠色汽車雜志》評為2020年度綠色汽車技術(shù),。然而,它還沒有以任何有意義的方式“起飛”,。成本高昂和缺乏標(biāo)準(zhǔn)是阻礙汽車無線充電發(fā)展的絆腳石,。
總體而言,鑒于節(jié)能和發(fā)展綠色能源的趨勢大熱,,電動汽車無線充電解決方案有望在未來幾年以可觀的速度增長,。隨著未來的交通運(yùn)輸通過顛覆性技術(shù)不斷創(chuàng)新,擔(dān)心在哪里為電動汽車充電可能很快會成為過去,。