如今,无线充电对我们来说已经不是什么新技术了。毕竟在消费电子领域已经使用多年,他们的充电速度也相当快。就拿OPPO 7月份发布的“鲜卑”无线充电器来说,它的充电功率已经达到了65W,想到苹果只有20W的有线快充真的弱爆了。
消费电子领域这么成熟的技术,能支持的车很少。现在大家都在抱怨电动车充电慢,充电麻烦。如果以后停车场的每个车位都装上无线充电,用这些碎片化的时间给汽车补充能量岂不是很美好?
那么问题又来了。为什么汽车无线充电普及这么难?
先说无线充电的原理。
“高中毕业就可以做无线充电?」
无线充电技术常见的有三种,分别是电磁感应、磁共振和微波共振。
电磁感应:
电磁感应原理是基于法拉第电磁感应定律,我们高中物理学过。简单来说,A线圈和B线圈并联放置,A线圈通上交流电产生磁场。这些变化的磁场会在B线圈中感应出交流电。目前,基于电磁感应的无线充电已经广泛应用于消费电子产品中。
优点:结构简单,传动效率高。
缺点:传输距离短(厘米级)
磁共振:
其实磁共振和电磁感应的原理基本相同,只不过A、B线圈都是用电感/电容并联,形成一个LC并联谐振电路。当驱动电路驱动A线圈谐振时,B线圈也能以相同的频率谐振。我们知道,当一个物体共振时,能量会被高效传输,这就是磁共振实现的无线充电。
优点:电力传输距离长(M级),支持多台设备同时充电,支持大功率。
缺点:传输效率低于电磁感应。
微波共振:
微波共振的原理和上面两个有很大的不同。它将能量转化为微波,接收器接收到微波后,通过谐振和整流电路还原为直流电,为设备充电。这种方式和我们常见的WiFi很像,发送方和接收方都有天线接收能量。
优点:不需要位置,哪里能收到信号就在哪里充电。
缺点:充电功率和传输效率极低。
目前看来,电磁感应和磁共振都适用于汽车的无线充电。查阅相关资料,国内外很多汽车公司都已经在这一领域进行了探索。
“无线充电?日产9年前就做到了。”
早在2011年,日产就在Leaf原型车上组装了无线充电系统,到2012年,美国Evatran公司为其开发了无线充电技术,实现量产。Evatran后来为特斯拉开发了无插头电源系统,可以适应Model S。
(适用于日产聆风的无线充电系统)
这套无插头电源应用了电磁感应原理。当然,Model S的底部也需要配备16kg的接收模块。据了解,无插头电源的峰值充电功率为7.2kW,可使Model S的续航时间提高32km小时。
(无插头电源是适用于Model S的无线充电套件)
除了日产和特斯拉,宝马、沃尔沃、奥迪和本田都尝试过为电动汽车匹配无线充电。当然,推广这项技术的不仅仅是车企。苏州市政府还建设了一条长约500m的“三位一体”电子高速公路,改装后的电动汽车可以在这条路上实现“边行驶边充电”。
如果以日产聆风匹配无线充电模块作为这项技术的起点,到现在已经将近10年了。从大部分尚未量产的方案来看,无线充电的传输效率已经达到了很高的水平(比如高通光环的传输效率已经达到了90%,也兼容了高达6.6kW的充电标准),那么汽车为什么不能普及呢……直到现在?我个人认为这有四个原因。
“为什么车辆无线充电没有普及?”
1.电动车数量太少。
虽然汽车无线充电技术早在9年前就问世了,但电动汽车的数量只是在过去的3到4年间才大幅增长。市场做大了,上下游产业才能发展,从而催生新技术。所以车辆无线充电技术没有普及,电车数量少可以说是最大的因素。
除了市场,还有技术和安全方面的问题。
1.缺乏统一的技术标准
刚才,我们也写道,不仅有传统的汽车公司,也有像高通和华为这样的技术公司想成为这个领域的标准制定者。虽然SAE(美国汽车工程师协会)在几年前就推出了电动汽车无线充电标准(SAE TIR J2954),但由于汽车的特殊性,标准的最终建立还涉及到不同国家的电磁管理标准和法规,就像每一代移动通信技术都涉及到不同的法规一样。
2.容易造成安全隐患。
无论是使用电磁感应技术还是磁共振技术,都有电磁和电磁两个线圈。如何保证两个线圈里没有异物?要知道,任何金属部件掉进戒指都有可能产生电流,电流会产生热量,可能会引燃附近的杂物。
如果每一个支持无线充电的车位都需要安排人员进行管理和维护,会增加成本。最后还不如即插即用的充电实用。
3.公众“谈论磁性”变得苍白
人体暴露在正常的电磁辐射环境中不会影响健康,但由于车辆无线充电功率大,缺乏统一的技术标准,充电时的电磁辐射水平并不优雅。
“无线充电解放双手”
今年5月,国家标准化管理委员会公布了国家推荐性标准GB/T 38775(将于今年11月实施),其中包括电动汽车无线充电系统部分,涉及车载充电器和充电设备前的通信协议。可见国家也在积极推广这项技术。
随着电动车数量的增加,无线充电很快就会来到我们身边。毕竟可以节省老城区停车场安装充电桩的空间,可以利用停车时间提高车辆的续航能力,大大缓解了电动车的充电焦虑。
更重要的是,你不觉得公桩的充电又脏又重吗?如今,无线充电对我们来说已经不是什么新技术了。毕竟在消费电子领域已经使用多年,他们的充电速度也相当快。就拿OPPO 7月份发布的“鲜卑”无线充电器来说,它的充电功率已经达到了65W,想到苹果只有20W的有线快充真的弱爆了。
消费电子领域这么成熟的技术,能支持的车很少。现在大家都在抱怨电动车充电慢,充电麻烦。如果以后停车场的每个车位都装上无线充电,用这些碎片化的时间给汽车补充能量岂不是很美好?
那么问题又来了。为什么汽车无线充电普及这么难?
先说无线充电的原理。
“高中毕业就可以做无线充电?」
无线充电技术常见的有三种,分别是电磁感应、磁共振和微波共振。
电磁感应:
电磁感应原理是基于法拉第电磁感应定律,我们高中物理学过。简单来说,A线圈和B线圈并联放置,A线圈通上交流电产生磁场。这些变化的磁场会在B线圈中感应出交流电。目前,基于电磁感应的无线充电已经广泛应用于消费电子产品中。
优点:结构简单,传动效率高。
缺点:传输距离短(厘米级)
磁共振:
事实上,pri……磁共振和电磁感应的原理基本相同,只是A和B线圈都与电感/电容并联,形成LC并联谐振电路。当驱动电路驱动A线圈谐振时,B线圈也能以相同的频率谐振。我们知道,当一个物体共振时,能量会被高效传输,这就是磁共振实现的无线充电。
优点:电力传输距离长(M级),支持多台设备同时充电,支持大功率。
缺点:传输效率低于电磁感应。
微波共振:
微波共振的原理和上面两个有很大的不同。它将能量转化为微波,接收器接收到微波后,通过谐振和整流电路还原为直流电,为设备充电。这种方式和我们常见的WiFi很像,发送方和接收方都有天线接收能量。
优点:不需要位置,哪里能收到信号就在哪里充电。
缺点:充电功率和传输效率极低。
目前看来,电磁感应和磁共振都适用于汽车的无线充电。查阅相关资料,国内外很多汽车公司都已经在这一领域进行了探索。
“无线充电?日产9年前就做到了。”
早在2011年,日产就在Leaf原型车上组装了无线充电系统,到2012年,美国Evatran公司为其开发了无线充电技术,实现量产。Evatran后来为特斯拉开发了无插头电源系统,可以适应Model S。
(适用于日产聆风的无线充电系统)
这套无插头电源应用了电磁感应原理。当然,Model S的底部也需要配备16kg的接收模块。据了解,无插头电源的峰值充电功率为7.2kW,可使Model S的续航时间提高32km小时。
(无插头电源是适用于Model S的无线充电套件)
除了日产和特斯拉,宝马、沃尔沃、奥迪和本田都尝试过为电动汽车匹配无线充电。当然,推广这项技术的不仅仅是车企。苏州市政府还建设了一条长约500m的“三位一体”电子高速公路,改装后的电动汽车可以在这条路上实现“边行驶边充电”。
如果以日产聆风匹配无线充电模块作为这项技术的起点,到现在已经将近10年了。从大部分尚未量产的方案来看,无线充电的传输效率已经达到了很高的水平(比如高通光环的传输效率已经达到了90%,也兼容了高达6.6kW的充电标准),那么为什么汽车到现在还不能普及呢?我个人认为这有四个原因。
“为什么车辆无线充电没有普及?”
1.电动车数量太少。
虽然汽车无线充电技术早在9年前就问世了,但电动汽车的数量只是在过去的3到4年间才大幅增长。市场做大了,上下游产业才能发展,从而催生新技术。所以车辆无线充电技术没有普及,电车数量少可以说是最大的因素。
除了市场,还有技术和安全方面的问题。
1.缺乏统一的技术标准
刚才,我们也写道,不仅有传统的汽车公司,也有像高通和华为这样的技术公司想成为这个领域的标准制定者。虽然SAE(美国汽车工程师协会)在几年前就推出了电动汽车无线充电标准(SAE TIR J2954),但由于汽车的特殊性,标准的最终建立还涉及到不同国家的电磁管理标准和法规,就像每一代移动通信技术都涉及到不同的法规一样。
2.容易造成安全隐患。
无论是使用电磁感应技术还是磁共振技术,都有电磁和电磁两个线圈。如何保证两个线圈里没有异物?你要知道,任何掉进戒指的金属零件都有可能产生电流,而电流会产生热量,可能会点燃……埃尔比杂物店。
如果每一个支持无线充电的车位都需要安排人员进行管理和维护,会增加成本。最后还不如即插即用的充电实用。
3.公众“谈论磁性”变得苍白
人体暴露在正常的电磁辐射环境中不会影响健康,但由于车辆无线充电功率大,缺乏统一的技术标准,充电时的电磁辐射水平并不优雅。
“无线充电解放双手”
今年5月,国家标准化管理委员会公布了国家推荐性标准GB/T 38775(将于今年11月实施),其中包括电动汽车无线充电系统部分,涉及车载充电器和充电设备前的通信协议。可见国家也在积极推广这项技术。
随着电动车数量的增加,无线充电很快就会来到我们身边。毕竟可以节省老城区停车场安装充电桩的空间,可以利用停车时间提高车辆的续航能力,大大缓解了电动车的充电焦虑。
更重要的是,你不觉得公桩的充电又脏又重吗?
9月29日,保时捷全球执行董事会主席奥博穆在2020世界新能源大会期间表示,保时捷将投资150亿欧元用于推进企业的电气化与数字化进程。
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