未来电动车充电技术展望 告别充电桩?
电动车与充电桩,从名字上就不难理解他们之间的搞基关系。然而现实却告诉我们,这哥俩面和心不合!
电动车:“你不普及,我怎么开卖?”
充电桩:“没人买你,我普及个毛!”
他们说得好有道理,双方都无言以对。这时,一个名叫WiFi(无线充电)的家伙走到了电动车面前,“跟我混吧,让你从此告别充电桩!”电动车陷入了沉思,想起了当初夕阳下的奔跑……
遥想电动车问世之初,那可是憋着要取代传统汽车的啊,而充电桩自然便肩负起推翻加油站霸权的重任。小哥俩信心满满,誓要拿下这江山。然而理想是丰满的,现实是残酷的。电动车初期续航里程短,充电时间长,维修成本高等等问题的困扰,始终难以成为接地气的产品。而充电桩见此情形也开始放缓了追随电动车的脚步。最初的羁绊开始出现了裂痕!
为什么不能像汽车与加油站一样?
这是电动车陷入沉思后所想的第一个问题。要回答这个问题,首先我们需要了解加油站的发展进程。
跟电动车一样,汽车在刚出道的时候人们同样难以接受,而给汽车加油更是件极为不便的事情。据介绍,最原始的加油站其实只是一个成品油的零售店,而且还不是专营店,通常是附属于杂货店、小卖铺之类的地方。有汽车来加油时,店员需从储存好的油桶中自行装取。而在之后的加油过程中,一般需要至少三个人来协同操作。这样的场景一直持续到1913年(历史上第一家加油站建成),此时距离汽车诞生已经过去28年了!
可以看到,加油站的发展也并非伴随着汽车的诞生而迅速普及开来的,而是随着汽车工业的迅猛发展,大家对成品油需求量的陡增才顺理成章崛起的。当然,还有一点就是开加油站的成本很低,且能给一部分人带来经济收入。既能顺应民意还有商业价值,加油站何愁发展不起来呢。
反观充电桩,不仅成本高昂而且大部分情况下均处于亏损状态。据国家电网内部人士称,已经建成的400余座充电站几乎没有盈利的项目,处于全线亏损状态;南方电网分公司也表示,其在深圳建成运营的7座充电站,每年亏损额为1300万元。这种状态下的充电桩怎么可能普及?
无线充电靠谱吗?
电动车在听取WiFi兄的鼓吹之后,心中产生了这样的疑惑,于是质问起来:“我凭什么相信你?你跟充电桩有什么区别?”
WiFi兄回答道:“我不占任何地方,因为我可出现在任何地方;我无需普及,因为所有人都已熟悉了我;我更没有兼容的问题,因为大家都遵循电磁感应……”
电动车:“够了!说了半天,都有车企使用你吗?”
WiFi兄:“请点下一页!”
2、死敌变队友 奔驰宝马合作研发无线充电
2014年7月,作为汽车厂商中的两大豪门,同时也是一对死敌,奔驰和宝马联合宣布要合作研发电动车无线充电技术。奔驰将基于全新S级进行测试,而宝马则计划率先应用在i8身上。双方表示将在未来2-3年内实现商业化生产。
WiFi兄:“看到没,为了我,奔驰宝马都联手了!”
电动车:”真的假的?我读书少你可别骗我!“
据悉,奔驰和宝马合作研发的无线充电技术包含两个部分,一个是汽车底盘安装的线圈,另外一个是内置线圈的地板,当汽车开到充电地板上时,就能实现无线充电。车底盘的接收器和电磁设备上的发射器会通过WiFi连接后自动进行充电,而且当汽车充满电后两者会自动断开。宝马和奔驰的这套系统目前的额定功率为3.6KW,以宝马i8为例,该系统可在两小时内为其充满电。
自古以来,德国汽车巨头通常是不会一起工作的,即使是同属于大众集团下的大众、奥迪和保时捷哥仨也都互相看不上谁。然而,要想让德国人团结起来也很简单,组织一场足球赛或是共同开发一项新技术!奔驰和宝马这对儿死对头便是共同看上了无线WiFi充电技术而走到了一起。只不过这样的合作,又会持续多久呢?
合作双方表示,目前正在对线圈等进行进一步改造,使其输出功率最终达到7kW,未来还将用于更多宝马奔驰旗下的电动车产品。例如,奔驰宣布会在即将到来的S500插电混动汽车上提供无线充电,而宝马则计划将该技术应用在更多i系列(包括i8、i3和正在研发当中的i5)车上。
电动车:”怎么感觉少了一家?不说德国三巨头吗?!“
WiFi兄:“哦,你说奥迪啊。别急,我正要给你介绍呢。”
3、奥迪无线充电技术 供电线圈可自动升降
2015CES展上,奥迪在向世人展示自动驾驶、第三代MMI人机交互系统之余,在一个小角落里也吸引到了不少游客的目光,那里便是奥迪最新无线充电设备。跟奔驰宝马的功能类似,输出功率同样为3.6kW,使用的频带在“80k~90kHz之间”,但奥迪更高明之处在于这套设备可自动升降。
通常情况下,传输电力的效率跟供电线圈和受电线圈的距离成反比,即线圈距离越近充电效率越高,基于此原理,奥迪推出了这套可自动升降供电线圈的无线充电技术。奥迪负责无线供电系统开发的Stephen Drindl自信地表示,“该系统足以对应底盘较高的SUV”。以前的系统如果用于SUV款电动车辆,线圈间距离会较大,很难确保充分的电力传输效率。这从另一角度也透露出奥迪要研发电动版SUV的计划。
奥迪公司董事会成员乌尔里奇•哈肯伯格就曾表态称,“电动汽车将成为奥迪未来发展策略中的一个关注重点。对于未来市场,我们已经做好准备,相应的发展计划和产品线都已规划完成。”现在看来,奥迪这套无线充电技术便是要服务于Q8 e-tron的了。
WiFi兄:“哎,这哥仨啥时候能坐在一起斗个地主啊!”
电动车:“哈哈,这么说你WiFi俱乐部解散了呗?”
WiFi兄:“没有!我还有日系朋友呢!”
4、日产丰田探讨标准化 本田铃木等陆续跟进
在日本车企业中,以技术日产和营销丰田为首的两大日系品牌,正在与德国率领的欧洲企业和美国企业,就无线充电国际标准化的制定进行协商。日产负责EV无线供电系统开发和标准化工作的阿部田浩之介绍了当前的情况:“国际IEC标准方面,为了在2015年6月之前发布无线供电系统的一般要求,正在开展标准制定工作。更详细的规范方案方面的工作也在进行中,目标是在2015年12月发布。”
Leaf聆风作为全球销量最好的纯电动车,日产选择在其身上推广无线充电,足以见得对这项技术的重视程度。目前这套设备已于2013年在北美市场上市,由博世(Bosch)公司提供。这种充电器可以作为改装部件安装在日产聆风和雪佛兰沃蓝达汽车上,不过仅限于北美地区。
随后,丰田也加入到了无线充电的阵营中。而其搭载的试验车型普锐斯,则是世界上第一款新能源混合动力车(1997年问世),目前全球累计销量已突破300万台。为了弥补无线充电技术对位置的高要求,丰田还专门开发了一套泊车辅助功能,可在中控显示屏上显示发射线圈的位置,供司机停车时瞄准。
虽然日产丰田并没有像奔驰宝马那样公开宣布合作,但作为日系乃至全球新能源车的领军人物,日产和丰田前后脚的宣布推出无线充电技术,足以使得其他车企重视此领域。本田和铃木就是受此启发的”其他车企“。
本田飞度EV
有着”尖端“之称的本田同样不甘示弱,继日产丰田之后成为了第三家研发无线充电的日系车企。本田利用的是磁场共振式无线充电技术,只要发射端和接收端达到相同的共振频率,就能传递能量。据本田宣称,只要有80%的面积重合,就可以为车辆充电。因此对于位置要求没有那么高,而且支持一对多充电。不过其弊端也是显而易见的,那就是能量损耗比较大而且成本也很高。
此外,铃木也于2015年2月20日宣布,已经选定“电动汽车无线供电相关研究”作为2014年度的课题提案型研究补助的项目之一。相信在未来还会有越来越多的车企加入其中,无线充电已成为一项不可逆转的风向标。
据最新消息称,日产将在3月20日举办关于无线供电研讨会,在会上将讲解标准化的动向。而请到的嘉宾包括英国高通欧洲公司(Qualcomm Europe)业务发展高级总监Simon Arbuthno和韩国科学技术院(KAIST)原子核与量子工程教授Chun T. Rim。”他们将畅谈2025年以后无线充电的未来技术——为运动中的车辆充电(行驶中充电)的话题。
电动车:”行驶中充电?那岂不是得把道路下面都铺满充电线圈?哪有这么壕的车企?”
WiFi兄:”有的,沃尔沃就是!“
5、沃尔沃道路充电技术 边跑边充两不误
事实上,沃尔沃早在2012年就开始启动一个名叫“电网道路系统”(electrified road system)的项目,并在瑞典Hällered的测试中心建设了一条长约400米的测试道路,该道路内部铺设了电缆。当测试卡车经过这段道路时,车辆会同电缆自动展开连接,750V的直流电将对车辆进行充电。
目前沃尔沃已经和哥德堡运输管理局共同宣布了这项计划,原理与无线充电类似,在公交车驶过改造过的道路时,路面下的无线充电装置将会启动,并且通过车载的快速充电装置,只需要5-8分钟就能完成给公交车充电。
在工程师的设想中,未来当电动汽车需要充电时,必须安装无线发射器让道路感知,然后经过加密信号激活充电功能,就跟现在我们连接WiFi需要输入WiFi密码一样。而根据路况的不同,对行驶速度的要求也不尽相同。比如在高速上,车辆至少要开到60km/h才能激活无线充电;而在城市道路中,速度则下探到30km/h左右。
利用公路地表进行无线充电很可能是未来的发展方向,相比地面上的设施,它的好处是不需要占用地面空间,可减少建设、维护成本。汽车不需要停下来进行充电,可持续驾驶。沃尔沃表示预计能在2015年将这套系统正式在哥德堡运行。
对于王大锤这样的设想,在我国一时半会儿是实现不了的。因为在刚刚结束的2015全国两会上,我国各地方代表官员还在极力倡导发展充电配套设施(充电桩),并没有提及无线充电的事儿。看样子,电动车与充电桩的矛盾还要持续一段时间了。
来源:易车