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除了快充和换电池,纯电动汽车还有其他补充能量的方式吗?或许是受到手机的启发,工程师们开始在汽车上搭载无线充电技术。
据New Atlas报道,汽车无线充电技术取得了突破性进展。R&D团队表示,无线充电板可以向汽车传输输出功率为100千瓦的电力,这可以在20分钟内将电池充电状态改善50%。
这个充电速度看起来真的很快,但晓彤还是要解释一下R&D车队使用的实验车是现代Kona。虽然车队没有公布这款车的电池消息,但电池充满电需要40分钟。结合现代Kona的产品信息,可以判断实验车配备的电池组容量为65.4 kW·h。
大家都知道充电时间与电池容量有关。对于配备容量为100 kW·h的电池组的纯电动汽车来说,使用这种无线充电技术后,大约需要30min分钟才能将电池充电状态改善50%。
“20分钟将电池充电状态提升50%”只是团队的宣传措辞,但辩证来看,100kW的无线充电输出功率确实比现有技术强得多。不过,小通还是要泼一盆冷水:100kW的输出功率无法满足纯电动车主的根本需求。
100 kw功率是目前最强的,但还不够快。
无线充电在手机行业并不是什么新鲜事。也许你仍然认为汽车无线充电技术还没有开发出来。事实上,车企早就对这项便捷的技术垂涎三尺。
2017年,宝马宣布将上车无线充电业务;2018年,SAIC荣威在漫威X上展示了无线充电技术;特斯拉、SAIC智己和长城汽车等品牌近年来也投资了汽车无线充电领域;华为和小米两家科技公司也申请了与汽车无线充电相关的专利...
小通了解到,已上市的红旗E-HS9具备无线充电功能,可实现全过程无人泊车充电,车辆停好后再进入充电状态。
尴尬的是,国内汽车无线充电技术远未成气候,制约无线充电技术发展的关键因素是功率。
以红旗E-HS9为例,其无线充电技术的最大输出功率为10kW,这一充电效率并不比7kW家用慢充电桩快多少。一些型号甚至可以实现3.2kW的系统充电功率,充电9.4kW.h需要三个半小时..在这种充电速度下,一点也不方便。
虽然部分海外市场已经实现了汽车无线充电技术的商业化,例如专注于无线充电技术的HEVO在公共交通和商用车领域实现了高效低成本的能源运输,但其无线充电的最大功率仅为12kW。
实现100kW的输出功率意味着它比当前主流的无线充电快8倍以上。如果不考虑充电效率,大多数纯电动汽车理论上可以在1小时内充满电。虽然比不上超充桩的输出功率,但确实为汽车无线充电技术带来了新的发展机遇。
汽车无线充电的可能性有多大?
正如晓彤之前提到的,限制汽车无线充电技术发展的因素之一是充电功率。如果综合考虑,充电效率和充电安全也是车企必须考虑的问题。
目前无线充电主要有两种方案。手机会采用基于电磁感应原理的方案,汽车通常采用基于谐振感应耦合原理的方案。输出功率100kW的无线充电技术采用了“多相电磁耦合线圈”的全新解决方案。
就目前的技术而言,汽车无线充电技术无法实现100%的效率。基于谐振感应耦合原理的主流充电方案的充电效率约为90%,即使是新技术也会有约6%的能量损失。
这种能量损耗其实是可以接受的,但晓彤注意到很多朋友认为无线充电会给人体带来辐射影响。这是否会成为制约汽车无线充电技术发展的又一原因?
工信部公布的《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定(征求意见稿)》显示,19-21 kHz和79-90 kHz的频谱专用于无线充电车辆,而小通从多个重点实验室的研究数据中了解到,只有当功率超过20kW且人体距离充电底座非常近时,无线充电底座才会对人产生一定的影响,再加上汽车。
不过话说回来,如果无线充电技术的输出功率已经达到了超充桩的水平,安全危险系数也与超充桩相差无几,还有消费者愿意为此买单吗?
在晓彤看来,汽车无线充电技术最直接的好处就是减少了车主的操作步骤。在常规的有线充电方案中,将纯电动汽车停放后,车主需要下车插入充电枪。如果是第三方充电桩,还多了一个扫码填写信息的步骤。有些车主可能会觉得这个过程有点麻烦,或者觉得这与高级感无关。
此外,车主停车后,设备将自动启动无线充电,或者车主可以通过移动终端设备控制充电和断电,或者在固定时间设置目标功率和充电,进一步避免忘记给汽车充电带来的麻烦。如果是传统充电桩,车主根本没有远程操作的可能。
当然,无论汽车无线充电技术多么实用,实现大规模商用可能仍是“痴人说梦”,但它确实进一步丰富了纯电动汽车的能量补充系统。也许,当其他能量补充设备达到技术瓶颈时,无线充电技术将迎来新的发展。
下一步可能是“充电机器人”
如果无线充电技术尚未成气候,下一个充电技术将如何变化?小童推测,车企下一步可能会将“智能驾驶”的概念应用于充电,并推出相应的“充电机器人”。
去年4月上海车展期间,路特斯发布了闪充机器人。当车辆需要充电时,机器人可以伸出机械臂,自动将充电枪插入车辆的充电孔中,并在充电后自行拔出枪,从而完成从车辆充电开始到结束的整个过程。
不难看出,这项技术有两大优势。首先,它具有与无线充电相同的便利性,并且不需要车主下车拔枪;二是突破无线充电技术的功率限制,享受最先进的超充功率。该技术的主要难点在于定位、避障和制造成本。
小通了解到,除了路特斯之外,小米汽车、特斯拉、现代汽车等品牌也有类似的自动充电技术,部分品牌还配备了停车服务模式,甚至可以提前下车,让车辆找到自己的充电位置进行充电。
从消费者的角度来看,这项技术确实可以进一步提高用户的便利性,但为了这种小小的便利性,车企可能需要花费更高的配套设施成本,而这项业务似乎并没有想象中那么有价值。“充电机器人”的成本降下来后,完全有可能成为下一个技术风口。
目前主流的充电技术有两种。一个是过度充电桩和由传统充电桩发展而来的“双枪充电”,另一个是换电。两种方法都有各自的优点,并已逐渐得到认可。理论上来说,每个车企做好两种充电技术,满足用户的需求就足够了。然而,当制造商使其技术与同一水平相似时,现有技术可能很难帮助品牌持续吸引用户。届时,如何形成自己的差异化优势以及如何服务好需要体验的消费者,“充电机器人”和无线充电技术将逐渐受到重视。