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小米的隔空充电矩阵已到!汽车的无线充电还能来吗?
来自:电动邦
2021-02-12 17:53:12
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提及无线充电,很多伙伴会对这个功能叫好,无论是在开车还是上班时随手放在充电面板上就可进行充电,至少不用随身携带各种线束,但无线充电做不到真正的无线,仍需与充电版紧贴在一起;很多时候Qi充电面板还能够将一些电子产品的防抖功能和芯片进行消磁,所以这样的充电仍被不少用户认为是“鸡肋功能”。

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但这都2021年了,充电技术也该有所突破了,能否真的摆脱束缚呢?小米拿出来研发成果:隔空充电技术。该技术可以在隔空充电桩周围数米的半径内,在任意位置实现无线充电。即使将手机拿在手里或者装在口袋里,只要在充电桩的作用范围内即可持续充电。

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而小米隔空充电有别于只有CD碟大小的充电面板,体积接近一台室内空气净化器的充电接收器;内部采用5个相位干涉天线用于手机空间定位,并由144个发射天线构成,通过波束成形将毫米波定向发射给手机。而小米这套隔空充电技术最高仅支持5瓦功率,相比起传统无线充电只能躺在充电板上进行充电大有不同。

同样,随着大量普及的新能源汽车,充电问题仍是众多新能源车主想要解决的问题,充电平台众多、充电操作繁复以及充电跳枪、充电故障等都是充电过程中无法回避的问题,这就使汽车无线充电技术越来越被重视。虽然无线充电即停即充大大提升了用户的无感充电体验,但如今仍没有技术得以支撑其量产。接下来我们就盘一盘目前有哪些车企研发无线充电技术。

■ 盘点无线充电技术的车企

智己汽车

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首先第一位的便是全新的造车新势力——智己汽车,可以说智己汽车的一场发布会即重新挑战了电池续航里程,又挑战了行业对于充电设施的技术规范,不仅拥有1000公里的超长续航,还配备了全球首次量产装备11KW大功率无线充电设备,官方宣称,其充电效率几乎与传统插线充电效率无差异。

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并且,官方强调“智己汽车采用的是电磁感应原理,并且该项技术在地面端与车载端各安装两个耦合线圈,利用两线圈之间的磁场耦合实现能量从发射端到接收端的传输。通过无线充电技术,我们可以避免车载充电机与地面端电源的直接连接”;值得注意11千瓦充电效率、电池温控技术、电池热失控保护等技术该如何解决;但从智己汽车新车时间规划来看,2022年才能正式交付,所以智己汽车将无线充电技术交给了时间。

高通Halo无线充电

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 对于高通这个品牌,大家肯定不陌生。国内近85%的安卓移动设备终端都在使用来自高通骁龙系列芯片。但它不单单在半导体芯片全球领先,它还是一家导航、卫星、射频互联等技术的研发公司。而它所研发的汽车无线充电技术则在几年前的FE电动方程式大赛中就率先使用。

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其高通Halo无线充电系统则基于电磁协振式进行无线充电。并且在充电效率方面拥有更高的耦合系数,并且降低系统电流,在充电过程中能量损失要低于电流在传统线缆的损失。同时,高通Halo可以根据用户需求调整充电的功率,其范围可以从6.6kW-20kW不等,所以充电效率上无需担心。而应用在FE电动方程式大赛方面,更能方便安全车及时救援,至少不用为有事充电拔枪犯难。

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并且,高通还与BMW i8、BMW 530e iPerformance车型上进行试验;其中,BMW 530e iPerformance在2018年便作为全球首款出厂配备无线充电功能的汽车。

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除了上面提到的两家企业,目前还有奥迪、宝马、奔驰、沃尔沃、丰田等汽车厂商都在研究电动汽车无线充电技术。而在国内市场从事该技术研究的机构并不多,主要以华为、中兴新能源、比亚迪、北汽新能源以及中惠创智、新页科技、有感科技等企业均有涉猎,不过目前国内市场还没有一款支持无线充电的量产车型。而智己汽车若能在2022年左右实现量产,在国内汽车品牌中自然能够脱颖而出。

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■ 无线充电原理如何?

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 盘点汽车无线充电技术之前我们来聊聊无线充电与汽车无线充电的区别。“隔空充电”听起来挺高端也挺“黑科技”,但实质上就是无线充电的一种,从使用方式来看,目前无线充电拥有三个大类:电磁感应、射频以及电磁谐振无线充电这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。

大家目前所使用的手机、耳机等无线充电方式,实际就是电磁感应无线充电,但其充电设备必须具备有线圈,而且在极近的距离下触碰才能够正常工作。

而小米所发布的隔空充电技术则是采用的射频无线充电,通过内置的天线发射无线信号,被充电设备接收信号后,会把无线信号转换为电力,实现充电。其无线充电的工作距离可以达到数米,这也是为何小米会把它作为重点技术进行专门发布。

最后一项电磁谐振无线充电同样也需要线圈,但该技术的工作距离更远;从技术特性上来讲,电磁谐振无线充电解决了电磁感应带来的触控充电、充电位置以及充电设备多等问题,并且在使用成本上在三种无线充电中,使用便捷性要更高一些。同时也是当下车企研发的重要方向之一。

■ 汽车无线充电的难点在哪?

虽然我们已经列举出来,目前市面上采用的无线充电技术,但对于汽车无线充电来说虽然解决了用户们的“无感充电”体验以及充电带来的占用空间等问题,但对于充电技术来说,依旧存在无法逾越的障碍。

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 充电效率慢

首先便是无线充电技术迟迟未能变现商业化,目前乘用车最高充电功率仅达11千瓦,但其充电效率过低等同于传统有线传导式充电,整体设备成本相应会变大,相对应一块几千瓦的无线充电面板的售价在1万元左右,而其充电效率等同于厂商附送的交流慢充桩。而这样的来看,充电效率一样的状态下,对于空间的要求与有线充电近乎无疑,这就与家用充电桩无不异同。

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而现在的汽车充电,一小部分乘用车无线充电系统的方案输出功率超过了20千瓦,但大部分方案的功率只有不足10千瓦;同时,无线充电过程中其整流这一系列变电过程中,充电传输效率最快仅达到80%,相比有线充电效率能够达到95%对比,无线充电仅能算是低效低能的充电办法。

充电安全难

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第二点便是充电安全难。目前新能源市场可以说刚刚在行业层面解决了电池起火、电池自燃等问题,但在安全角度来看,汽车无线充电技术首要的安全问题就是电磁波传递能量的手段。

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相较手机、耳机无线充电发热问题,汽车的电磁辐射大小是否会对人体产生伤害,不仅需要技术层面的具体论证,同时也需要用户心理的安全建设。既然如此,单一的学习成本就已经够全行业投入更多的人力物力与财力。并且,无线充电基础设施的建设依旧是挑战。对于现在的汽车充电联盟,建设无线充电停车场不难,但作为公共资源能否普及,普及之后应用场景等都是需要面对的。

无线充电规范!

最后一项也是无线充电技术需要最终是的地点——无线充电的国家标准。新的技术需要普及,标准必须要先统一;在2020年初国家标准化管理委员会在公告中发布了《电动汽车无线充电系统 第1部分:通用要求》(GB/T 38775.1);《电动汽车无线充电系统 第2部分:车载充电机与充电设备之间的通信协议》(GB/T 38775.2)等共4项国家标准。规范了技术要求、性能要求、功能要求以及测试要求及试验方法、互操作性要求等多种要求;43a45d9f061c45e684c00ef55da3cba2

(国内针对汽车无线充电研发团队)

但从目前的发展规划来看,2020年无线充电互联互通的标准才颁布大半,2022年,无线充电设施标准才会颁布。在这之前都是摸索和制定标准的过程,想要用上难度不小。参照新能源企业针对电池研究期限,该项技术至少是在未来十年才能够足矣完善。

但不可否认的是一小部分走在科技前沿的企业针对无线充电技术的研究颇有心得,虽然未能成功实现量产,也足矣让更多品牌伙伴看到其技术的先进性。

■ 邦点评:

综合而言,作为一项极具前景的技术,如果未来成熟后落地到商用,相信又能掀起一股风潮。就好像当初苹果手机极简化,舍弃按键一样。可能有伙伴会认为,既然如此发展换电站要比发展无线充电更能节约时间,但实质而言,科技的进步便是人类“懒”的进一步升级,从当初的快充到超充、搭建换电网络再到未来的无线充电,从针对效率到“无感体验”。但无线充电目前而言仅仅是一种体验,真正落于实处只能等待科技的进步,也期待汽车无线充电的到来。

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