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技术制约受冷落 叫好不叫座的无线充电

2014-11-08 10:31

来自 :高工锂电

作者 :张文湘

阅读时长约5分钟

有线还是无线的问题,开始牵动整个新能源汽车行业的神经。

近日,中兴通讯发布公告称, 其与东风汽车联合发布了三款无线充电新能源商用汽车,在中兴通讯的参与下,国内首例新能源汽车大功率无线充电系统的公交商用示范线,也在湖北襄阳正式启动。

受累于充电难等问题,电动车在中国的推广,一直呈现出一种不温不火的态势。在中兴通讯发布其无线充电应用的消息之后,不少业内人士惊呼,无线充电技术的应用将加速电动汽车的普及,附加在电动汽车上的很多推广难题,也有望随着充电桩上几根线的“去除”而得到解决。

然而,仔细研究后不难发现,目前的无线充电设备与传统的充放电设备之间的差别并不大,而其市场推广难度甚至远大于传统的充放电设备,对新能源汽车的推广也难以起到太大的带动作用。

“十年之内,无线充电都不会成为市场的主流。”许继电动汽车充电站事业部营销经理张绿化如是说。

无线充电换汤不换药

中兴通讯的无线充电系统,采用了电磁感应的充电原理。具体而言,该系统主要由地面能量发送模块和车载能量接收模块等组成。地面能量发送模块将来自电网公司的交流电转换成电磁能,车载能量接收模块通过地面与车底盘之间的空气间隙,接收上述电磁能,再将其转变成为车载电池充电所需的电能。

中兴通讯相关人士介绍道,电动公交大巴停在埋有地面能量发送模块的专用停车位上时, 地面能量发送模块上的发射设备可以自动地为电动大巴充电,整个系统的充电功率可以达到30-300kw,从插座到电池的端到端充电效率可达90%以上,整个无线充电系统,是中兴CGO 实验室历时三年的研发成果。

无线充电的概念在多年前就被提及,在传统有线充电桩推广受阻的情况下,无线充电设备也被一些业内人士赋予了“救市”一般的使命。但需要注意的是,在当前的技术环境下,无线充电设备与传统的充放电设备之间的区别并不大。

不同于手机等无线上网设备,无线充电并不意味着电动车可以随处充电。事实上,由于技术原因,无线充电在充电距离上有着严格的限制,这也相当于一根无形的“线”,把电动汽车紧紧束缚在无线充电设施的旁边。

记者了解到,目前已经得到应用的无线充电技术包括电磁感应、电场耦合以及磁共振等。电磁感应、电场耦合等技术的充电距离较短,而使用磁共振技术的无线充电设备,其在充电距离上虽然有所提高,但也仅限于1米以内,且技术上仍然存在很多障碍。以半导体技术而闻名世界的高科技企业美国高通公司,其车用无线充电系统Halo的充电板的感应充电距离,目前为止仍然仅限于15-200mm之间。

换言之,在目前的技术水平下,用户如果需要无线充电,必须将电动汽车紧紧贴近无线充电设施,如果充电受距离所限,“无线”的意义也将大打折扣。“目前来说,无线充电相当于把地面上的传统充电桩埋到地下去,没有太过实际的区别,仅仅是换汤不换药。”张绿化如此评价两者之间的区别。

只有一个好处除本质上差别不大之外,相比较于传统有线充电桩而言,无线充电在使用性能上的优势也并不明显。

一位不愿意透露姓名的业内人士告诉记者,从各方面因素考虑,无论是传统充电桩还是无线充电桩,在开放式停车场或马路边车辆暂定区域实现安装的难度都不大,安装无线充电设备的优势,仅在于节省了一个充电桩的安装空间,好处极为有限。

此外,当前无线充电技术仍然存在很大的技术瓶颈,短期之内,出于经济成本的考虑,一个无线充电设备一般只能对接一台电动汽车,无线充电“一对多”的优势仍然体现不出来。而“一对多”的充电模式,究竟能否实现,也存在很大争议。而很多传统有线充电桩可以实现同时为两台电动车充电,相比之下利用率更高。

另一方面,无线充电最具噱头的动态充电方式,也因为实现日期太过遥远,其对消费者的吸引力因此大打折扣。

动态充电是很多无线充电设备厂商的终极目标。高通公司某高层对外表示,高通未来将把无线充电发射器埋在部分路面之下,届时电动车可以在这些路段实现边行驶、边充电。

高通公司设想,将电动车和车联网技术结合起来,在车联网环境下,电动车可以将电池数据发送至无线充电系统,无线充电装置进而可以自行调节充电方式。在理想状况下,一部电动车在埋有无线充电装置的路面上行进,车辆所消耗的电力甚至可以完全由动态充电弥补。

然而,在业内人士看来,这种很“炫”的充电方式显得过于遥远。“感觉像是在看科幻片,中国政府推电动车推了这么多年,一个城市连充电桩都看不到几个,如果高速公路上遍布无线充电桩,不知要等到猴年马月?”新浪微博上,一位网友略带戏谑地表示。

“从目前的情况来看,无线充电比传统充电方式好的地方,仅在于可以免去人工充电操作,较为方便而已。”上述业内人士说道,“但另一方面,无线充电技术成本非常高昂,成本最后很有可能分摊到电动车的价格上,很难想象消费者会为了一点点的方便,而会额外付出高昂的代价。”

小区之门成“天堑”

无线充电设施的推广可能比传统有线充电桩的推广面临着更大的难题。其中,无线充电设施进入居民小区存在极大的难度,小区前的一扇铁门,甚至可能成为横亘在无线充电设备推广道路上的“天堑”。

电动车要想迎来真正的春天,其充电桩必须要在小区内得到推广。当前,小区物业对于车主充电桩安装请求的阻挠,成为充电桩建设难的一个主要原因。

小区物业不同意安装充电桩的理由主要有两点:首先,小区用电量、线路一般是固定的,安装充电桩意味着要调整小区用电量,改造线路,而随着新能源汽车用户的增多,小区将要面临电量增容的问题,物业不愿意承担相应的费用;其次,充电桩增加了安全隐患和管理难度。因此,小区物业往往抱着“多一事不如少一事”的态度,拒绝了车主安装充电桩的请求。

张绿化告诉记者,充换电设备对小区电容的影响主要体现在其功率上。大功率无线充电系统单机功率约为几十千瓦,而市面上传统的有线充电桩,其单机功率最低为几千瓦,而最高可达几百千瓦,两者对小区电容存在着同样的影响。在对电容的影响问题上,小区物业对无线充电设备的抵触程度,并不比传统充电桩小。

而在安全问题上,小区物业、居民对无线充电设备的担忧,远比对传统充电桩的担忧来得强烈。

无线充电主要是通过电磁转换的方式进行,充电过程势必会产生一定量的电磁辐射。而相关电磁辐射会对人体造成多大程度的伤害,目前仍然没有一个科学的定论,而无线充电的安全性问题,也一直是业内人士争论不休的话题。

尽管无线充电设备厂商一再强调,质量保证的无线充电设备,其充电产生的电磁辐射强度约为100霻(微泰斯拉),符合国际非电离辐射防护委员会的相关标准;而手机通话产生的磁感应强度可以达到220霻,是无线充电产生的电磁辐射强度的一倍以上,无线充电设备对人体的危害并不大。但这一番带有“一面之辞”嫌疑的说法,显然无法打消小区居民对其安全隐患的担忧。

记者了解到,当前小区居民对于容易产生电磁辐射之类的事物普遍较为忌讳,在北京市区,曾有电信运营商希望在小区内建设信号发射塔,尽管其功率并不高,但由于遭到居民的强烈反对,最终信号发射塔的建设计划也被迫搁浅。

专家解读

北京新能源汽车股份有限公司工程研究院总工程师俞会根认为,对于大部分的小区居民来说,用于电动车的无线充电设备产生的电磁辐射是不能接受的,无线充电设备的建设最终肯定会遭到反对。如果小区居民反对,小区物业不会同意无线充电设备在小区内‘安家’。

前景展望

对于无线充电设备在小区的前景,张绿化同样表示“不乐观”。“十年之内,无线充电设备恐怕都不能安装到小区里去。”张绿化如此说道。

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