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新能源車“補能”再添新選手 無線充電進入測試階段

發布日期:2022-03-17

核心提示:就在新能源汽車行業還在為充電和換電孰優孰劣爭執時,一種新的補能方式無線充電也已進入應用前夕。近日,沃爾沃官方稱,其正在與
 就在新能源汽車行業還在為充電和換電孰優孰劣爭執時,一種新的補能方式——無線充電也已進入應用前夕。

近日,沃爾沃官方稱,其正在與合作伙伴一起,在城市使用環境測試車輛的無線充電功能。“在真實的環境中嘗試令人興奮的新技術,并與選定的合作伙伴一起測試新的充電技術,是評估我們未來汽車替代充電方案的一個好方法。”沃爾沃汽車研發主管Mats Moberg表示。

事實上,不少車企都瞄準了無線充電車這一市場,如支持11kW無線充電功能的智己L7將于3月底上市,寶馬此前也曾為530e iPerformance車型配備一套3.2千瓦的無線充電系統。此外,大眾、豐田、一汽、吉利、上汽、比亞迪等國內外主流車企均已開啟了無線充電技術的研發和布局,并形成了較為明確的量產規劃。

相較現有充換電技術,汽車無線充電的難點在哪?未來新能源車真的能像手機一樣“即停即充”嗎?

廈門工業博覽會上,參展企業演示電動汽車無線充電技術 視覺中國圖

市場規模預計超2億美元

“目前行業內定義的充電方式有三種:一種是使用充電槍的傳導式充電,一種是換電,一種是無線充電。從新能源汽車行業的發展來看,這三種充電方式中,傳導式充電已經在全面推進,各種技術迎來繁榮發展;換電站上風口,正緊隨其后準備大施拳腳;至于無線充電,目前還處于產業化推進的過程中。”中國電力企業聯合會標準化管理中心主任劉永東表示。

據了解,電動汽車無線充電的基本原理與手機無線充電相類似。目前國內外采用的無線充電方式均是在車輛底盤安裝能量接收裝置,在地面安裝能量發射裝置,通過電場與磁場的轉換,將電能從地面端發送到車端,充到鋰電池中。相較主流有線充電補能方式,無線充電因無需電氣連接,避免了有線充電在插拔充電槍頭時可能產生的電火花,方便快捷的同時,還大大提高了安全性與可靠性。

據全球市場研究機構Markets and Markets此前發布的報告,全球電動汽車無線充電市場規模,將從2020年的1600萬美元增至2027年的2.34億美元,年復合增長率將達46.8%。

此次沃爾沃發布的無線充電信息顯示,充電車輛只需停在嵌入道路中的無線充電裝置上,即可自動啟動充電功能,駕駛員無需下車。沃爾沃汽車可使用360度全景影像讓汽車與無線充電裝置對齊,而充電板最快能以超過40kW的功率對車載電源管理系統進行充電,充電速度與50kW有線直流充電幾乎一樣快。

事實上,車企紛紛布局無線充電的背后,是政策的大力推動和支持。國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035年)》提出,要“加強智能有序充電、大功率充電、無線充電等新型充電技術研發”。

此外,2021年10月11日國家標準化委員會發布了電動汽車無線充電系統第5、6、7部分,將于2022年5月1日正式實施。此前國家標準化管理委員會公布了我國電動汽車無線充電的四項國家標準,規范了電動汽車無線充電系統在公共以及私人應用領域的技術要求、性能要求、功能要求、安全要求、通信協議、測試要求及試驗方法、互操作性要求及測試方法、施工驗收、運行維護等。有觀點認為,盡管目前國內市場尚未有一款支持無線充電的量產車型,但該標準的出臺,標志著電動車無線充電系統的普及進程在加快。

車企忙布局的同時,上下游企業也在加緊無線充電樁的生產研發工作。安潔科技3月7日在投資者互動平臺表示,新能源汽車無線充電樁是新能源汽車無線充電系統其中一部分,公司新能源汽車無線充電系統已取得新能源汽車終端品牌客戶定點項目合作,為了滿足客戶訂單需求,目前公司正在不斷擴充產能。

參股美國無線充電龍頭企業、特斯拉無線充電供應商Evatran公司的萬安科技去年下半年在互動平臺上表示,公司新能源汽車無線充電技術基本成熟,即將進入小批量量產階段。公司控股子公司上海萬暨電子為北汽新能源、一汽紅旗無線充電產品的配套供應商。

商業化推廣仍需時日

盡管車用無線充電技術具備不少優勢,但當前距離規?;虡I推廣仍有一定距離。

首先,在技術端車用無線充電技術主要面臨三個難點:一是應用環境影響因素多,戶外環境中不同天氣將對無線發射端工作產生多重影響,室內停車也需要考慮車輪碾壓等受重情況等;二是泊車精度要求高,無線充電采用電磁感應原理,為確保每次泊車都能以最佳的效率充電,對發射端和接收端位置精準度要求很高,而這在實踐中可能要求駕駛員進行比插拔充電槍更加復雜的操作;三是安全防護問題,整車充電需要確保發射端充電環境安全、進行異物檢測、活物保護等,較有線充電保護流程和技術難度大得多。

“未來需要進一步完善我國電動汽車無線充電技術體系,切實推動具有自主知識產權的產業發展,在國際標準中越來越多地發出中國聲音。同時要注重多學科融合,在電動汽車無線充電領域開拓更多技術方向,在新方向上打破發達國家的技術壟斷,實現彎道超車。”哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院教授宋凱表示。

技術以外,無線充電技術在商業化落地層面也存在不少難題。充電樁企業星星充電方面認為,由于無線充電設備對目前的車輛結構改動較大,需要車企同步接入推進,技術及專利壁壘較高,預計短期內將以電力設備公司、車企合作的方式建立示范站。在國內,雖然中興新能源、中惠創智、萬安科技等廠商也在進行無線充電技術布局,推出過相關試驗充電站,但還沒有大規模商業化案例。

此外,現階段電動汽車無線充電還面臨成本高的現實難題。“設備供應商要從產品類別、標準體系、應用場景等方面系統地提出成本控制策略,以滿足車企在成本、體積、重量、安全和互操作性方面的要求。”劉永東建議,電動汽車無線充電要把握市場切入點,分階段、分步驟、分場景在部分車端應用,在相應的產品類型中完善產品性能,逐步推進產業化。


 
 
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