沃爾沃汽車在瑞典測(cè)試新的無線充電技術(shù),。
電動(dòng)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(dòng)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(bào)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(cè)試,,到2025年,,可能變成一種實(shí)用化設(shè)施。
在日本東京建筑公司大林組研究中心,,電動(dòng)汽車能夠在這種道路上以每小時(shí)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(dòng)汽車內(nèi)部也安裝有單獨(dú)的線圈,,利用磁場(chǎng)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(bào)告補(bǔ)充說,,這項(xiàng)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(guó)家和地區(qū)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了對(duì)電動(dòng)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(shí)上,,人們?cè)缫蚜?xí)慣了為智能手機(jī)無線充電。美國(guó)知名科技博客Gizmodo網(wǎng)站9月20日發(fā)文稱,,全球推動(dòng)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(gè)“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(xiàng)技術(shù)可以追溯到1894年,當(dāng)時(shí)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(shí)現(xiàn)了白熾燈泡的無線點(diǎn)亮,,因此,,無線傳輸電力的想法其實(shí)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(guó)一段100米長(zhǎng)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(shí)的速度行駛時(shí),,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(shí)速最高可達(dá)100公里。
2018年,,瑞典一段2公里長(zhǎng)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(dòng)汽車上,,它會(huì)掉進(jìn)電軌凹槽里,在行駛時(shí)給汽車充電,。這就像我們小時(shí)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(zhǎng)的道路上安裝了無線充電電纜,。該技術(shù)正在進(jìn)行測(cè)試,如果所有測(cè)試都成功,,將建造成一條18公里長(zhǎng)的城市和機(jī)場(chǎng)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(dòng)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(shí)40公里的速度行駛時(shí),,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(guó)底特律將投入使用一段1.6公里長(zhǎng)的無線充電道路,,這段道路將進(jìn)行改造,屆時(shí)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(chǎng)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(bào)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(yàn)。這指的是,,電動(dòng)車能在公共場(chǎng)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(shí)也無需拔掉充電線,;而在戶外使用時(shí),,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(dòng)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(huì)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(dòng)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(jì)中,,有必要監(jiān)測(cè)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(yàn)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(gè)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(huì)因?yàn)樯a(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(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的成本非常高,。
美國(guó)媒體汽車世界網(wǎng)站報(bào)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(shí)上,寶馬530e感應(yīng)式充電試點(diǎn)項(xiàng)目被《綠色汽車雜志》評(píng)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(shì)大熱,電動(dòng)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(zhǎng),。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(dòng)汽車充電可能很快會(huì)成為過去。