撰文/N.E.S　吴　征

东风已成汽车无线充电仍需添把火

撰文/N.E.S吴征

从历史上看，无线充电技术也许迟到了数十年甚至上百年，但对于新能源汽车来说，它的到来刚好为其发展提供了一种新思路。

早在19世纪末，物理学家尼古拉·特斯拉就曾构想，利用电磁波的传输特性，以无线输电的方式来传递能量。但由于当时的经济水平和科学环境所限，他的想法最终被终结在实验室中。不过，百余年后的今天，这种“电力无线传输”的构想再次被世界所审视。在成功应用于笔记本电脑、智能手机等电子产品后，无线充电技术已经瞄准了新能源汽车这一领域。

让开车的人“忘记”充电

“随着无线充电的完全普及，新能源汽车将逐渐实现与电网的无障碍能源交换，不仅可以随停随充、边行驶边充电，还能够将电能反馈给电网，甚至让开车的人彻底忘记充电这件事……”每次谈及无线充电，中兴新能源汽车副总裁田锋总是抱有很大信心。且不谈他对于技术产业化发展的期待是否过于理想，但对于消费者来讲，新技术为汽车充电带来的便利性，还是不容否认。

直观地说，无线充电系统免去了用户使用充电桩充电时插、拔充电枪等动作。利用接收线圈、充电线圈之间的磁场来传输电能，以此代替充电桩沉重的电缆，将车行驶至充电线圈的上方，便可启动充电。“简单的操作流程，完全不需要专人来看守，继而节省了一定的人力成本。”田锋向《新能源汽车新闻》表示，与此同时，由于充电线圈的线缆完全位于地面之下，相比充电桩而言，节省了建桩所需要的预留空间。田锋还说：“无线充电在理论上杜绝线缆破损、漏电等安全隐患，即使处于雨、雪等恶劣天气下，仍可以正常工作，因此，对于建桩选址的环境要求并不严格，这也降低了城市充电车位规划布局的难度。”

不仅如此，庞巴迪PRIMOVE有限公司全球市场战略副总裁科博（Christian Kӧbel）还表示，通过研究大功率无线充电技术，并将成熟的系统搭载至电动巴士上，完全可以利用停站、乘客上下车的时间对动力电池进行高速充电，“继而减少大巴车所搭载电池的数量，节省成本的同时，还能减轻汽车的整体重量，从而降低能耗。”他说道。

市场前景一片大好

可以看出，无线充电技术不仅为新能源车主带来一种便捷的充电方案，还迎合了新能源汽车产业轻量化、低成本的发展趋势，甚至为充电基础设施建设中“建桩难、选址难”等问题提供了很好的思路。

据相关数据统计，截至去年底，国内新能源汽车的保有量达到了58.32万辆，其中纯电动汽车的保有量达33.2万辆，然而与之配套的充电站只有6000座，建成在用的充电桩也仅有3.9万台。可以看出，纯电动汽车与充电基础设施数量上的比例严重失调，而这一“空缺”一旦被汽车无线充电所占据，所带来的市场规模、经济效益将十分巨大。市场研究公司IHS就曾预测，在2018年之前，无线充电技术的市场规模将保持50%-200%的强劲增长，到2019年，无线充电市场规模将突破100亿美元，而到2024年将接近千亿。

可见，汽车无线充电的市场前景非常可观，其蕴藏的商业价值愈加受到重视。在国家发改委、能源局日前发布的《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》中，无线充电技术被多次提及，并要求到2020年突破电动汽车无线充电技术，以电动汽车无线充电为突破点和应用对象，研发高效率、低成本的无线电能传输系统，实现即停即充，甚至在行驶中充电。

可以看出，在政策层面，无线充电深受国家重视，并成为技术创新的重点任务之一。与此同时，像丰田、奔驰、特斯拉、日产等汽车企业已经开始了无线充电技术的研发、试验，而中兴、高通、庞巴迪、Evatran等科技、IT公司更是在此深耕多时，产业化趋势可谓徐徐而来。

行业标准亟待完善

今年5月，国际自动机工程师学会（SAE）发布一项电动汽车无线充电领域行业标准，并制定了低速充电方面的无线能量传输协议。随后，国际电工委员会（IEC）也补充了两项重要的规定。

可以说，对于每一项新兴技术而言，标准的出台可谓具有里程碑的意义。“由于技术标准提出的时间非常早，对于尚处于产业发展初期的无线充电来说，具有非常大的促进作用。”田锋说，不过，目前出台的国际标准仅为技术的研发，制定了一个较为标准的框架，无论是产品的安全性、兼容性，还是市场的接受程度，都还需要不断完善。

目前来看，业内讨论最为激烈的有关汽车无线充电磁场辐射的问题，也亟须标准来为之规范。据记者了解，在国内最新修订的《电磁环境控制限值（GB 8702-2014）》中，对电磁环境中公众曝露的电磁场的场量限值提出了要求。以SAE所规定的85 kHz频段通用频率为参照，磁感应强度的最大限值仅为0.14μT左右。而国际非电离辐射保护委员会（ICNIRP）导则对于同频率电磁强度的要求为27μT。“与国际标准相比，国内的电磁标准存在巨大差异，对于现阶段的技术来讲，很难达到这一水平，这也对国内的产业发展产生了巨大约束。”新能源汽车有线公司标准化知识产权总监刘俊强说。

记者了解到，目前中兴所研发的汽车无线充电系统，工作时产生的磁感应强度约为16μT。而庞巴迪PRIMOVE有限公司中国市场业务拓展经理魏平则表示，庞巴迪所研发的特殊设计的电磁接口，可以令电磁场实现定向传输，而测得的车内外磁感应强度均可保持在ICNIRP要求的限值内。“只要保持在ICNIRP导则中规定的27μT，对人体来说，基本上都是安全的。”田锋补充说。对此，刘俊强认为，有关汽车无线充电产品的电磁辐射等问题，应该按照ICNIRP的相关标准来要求。

其实，“对于汽车制造商最来讲，他们迫切希望国际上通用的统一标准能够尽快地出台。”中兴刘俊强表示，车企一般会根据实际的需求而安装不同功率的装置，而对于供电线圈来讲，就需要具有更高的兼容性以及安全性，以匹配更多的车型。因此，相关组织在制定并完善汽车无线充电的技术标准时，不仅彼此间要求同存异，还应充分参考不同企业的研发情况。对此，田锋表示，目前来看，国内无线充电的发展基本与世界同步，因此，国际标准的制定也要参考国内的标准。

“此外，建立全球范围内的汽车无线充电测试评价体系也尤为重要，有利于性能较为优异的产品能够脱颖而出。”魏平还补充道，在产业发展的初期，研发企业、机构提出的具有创新性、颠覆性的技术路线，将会极大地促进国际统一标准的形成。

中兴

充电功率：一般为7kW，并兼容3.5kW；也有30kW、60kW

综合效率：91%

主要车型：大巴车、客车等城市公交车目前，中兴已经推出业内较为成熟的产品以及方案，并在部分城市开展了无线充电公交车示范线，率先实现了商用。

高通

充电功率：最大功率3.6 kW-22kW

综合效率：90%以上

主要车型：宝马i系

高通采用了磁共振原理实现无线充电，允许充、受电板之间存在一定的位置误差，提高了充电的便利性。其推出的无线充电系统最早是在国际汽联电动方程式锦标赛（FIA Formula E Championship）中被使用。

模式探索之路仍然漫长

纵观产业发展的现状，汽车无线充电的商用化趋势已崭露头角。目前，中兴在国内多数城市均有部署，多条无线充电公交车示范线也已经展开运营；而庞巴迪也在德国多个城市开通了商业运行线路；高通则将其研发的系统搭载至宝马的新能源车型上，作为比赛服务车来使用。尽管如此，汽车无线充电的商用化规模想要进一步扩张，或者向其他市场进行大范围推广，仍然存有难度。

特锐德公司技术总监周强曾对媒体表示，无线充电设施的前期投入是传统充电桩的数倍，对于很多运营公司来说并非一笔轻松的成本支出。“而后期的维护成本是否比传统充电桩低，目前也只是理论上的推测。”他说。记者还了解到，现有的新能源乘用车加装无线充电模块的费用一般在1.5万元以上，而商用车的费用则更高，达10万元。可见，无论是对个人车主，还是商用车运营商，无线充电功能的加装都会带来一大笔成本预算。

除此之外，目前的技术水平仍然摆脱不了“停车充电”的形式，这也很难打动驾驶员去改变传统的充电习惯。此前，业内也曾出现“无线充电车道”式的动态充电模式，但由于建造成本太高、工程太大，很难大范围推广，方案的实施并不现实。虽然庞巴迪所推出的大功率充电技术，也提供了类似于“边行驶、边充电”的方案，但这种模式对于驾驶要求非常高，为了成功启动充电系统，大巴司机必须要在停站时短短的几十秒内将充电线圈对准在接受线圈可感应到的范围内，否则充电的效果非常不理想，尤其是在中国，复杂的交通环境也将增加其运营的难度。

可见，从产品成本、消费者使用习惯，以技术的安全性来看，汽车无线充电的发展模式仍需长时间的探索。对此，田锋坦言，汽车无线充电系统还需要进一步完善，除了提升可靠性、稳定性之外，认证、鉴权、计量、计费、支付等方面也要不断优化。不过，他也坚信，“就如WiFi的出现，从开始受人质疑而逐渐被广泛应用，汽车无线充电也将随着技术的演进、用户体验感的提升而逐渐普及，届时加装成本也会下降至大众消费水平。”

在记者看来，就现阶段的技术水平而言，无线充电系统还是应该作为新能源汽车的选装配置而存在，并以此切入市场。一方面，给消费者提供利一种可行的充电方法，有需求，且愿意尝试新技术的消费者完全可以为其支付更高的费用；另一方面，可以让无线充电尽早进入私人汽车领域，让消费者尽快了解新技术所带来的便利。记者认为，特斯拉开始发售免插充电装置，以及奔驰宣布明年推出搭载无线充电系统的插电式混合车型正是如此。通过消费端反馈的问题，并不断完善系统性能，以此加快产业化的形成，这也对新能源汽车的发展具有促进作用。

从历史上看，无线充电技术也许迟到了数十年甚至上百年，但对于新能源汽车来说，它的到来刚好为其发展提供了一种新思路。虽然汽车无线充电产业化发展的东风已经徐徐吹来，如何让“火”烧得更旺，才是业内所要考虑的。

庞巴迪

充电功率：单组输出功率3.3kW-200kW

综合效率：92%

主要车型：电动巴士

庞巴迪推出的大功率充电技术，能够在大巴停站、乘客上下车时10-30秒的时间，对汽车进行大功率的高速充电。

奔驰无线充电系统

充电功率：3.6kW

综合效率：90%

主要车型：S500e

奔驰宣布从明年开始，将为旗下新能源车型提供无线充电的选装配置。据相关消息称，率先搭载这一功能的是2018款的奔驰S550e plug-in hybrid车型。

特斯拉免插充电系统

充电功率：等同于7.2kW

综合效率：90%

主要车型：Model S

今年4月，特斯拉宣布使用Evatran开发的Plugless Power（免插充电）系统无线充电装置，并开始发售，其充电功率等同于7.2kW的二级线圈式充电桩。