近日,沃爾沃官方稱,其正在與合作伙伴一起,在城市使用環(huán)境測(cè)試車輛的無(wú)線充電功能。“在真實(shí)的環(huán)境中嘗試令人興奮的新技術(shù),并與選定的合作伙伴一起測(cè)試新的充電技術(shù),是評(píng)估我們未來(lái)汽車替代充電方案的一個(gè)好方法。”沃爾沃汽車研發(fā)主管Mats Moberg表示。
事實(shí)上,不少車企都瞄準(zhǔn)了無(wú)線充電車這一市場(chǎng),如支持11kW無(wú)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(wú)線充電系統(tǒng)。此外,大眾、豐田、一汽、吉利、上汽、比亞迪等國(guó)內(nèi)外主流車企均已開(kāi)啟了無(wú)線充電技術(shù)的研發(fā)和布局,并形成了較為明確的量產(chǎn)規(guī)劃。
相較現(xiàn)有充換電技術(shù),汽車無(wú)線充電的難點(diǎn)在哪?未來(lái)新能源車真的能像手機(jī)一樣“即停即充”嗎?
廈門工業(yè)博覽會(huì)上,參展企業(yè)演示電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù) 視覺(jué)中國(guó)圖
市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)超2億美元
“目前行業(yè)內(nèi)定義的充電方式有三種:一種是使用充電槍的傳導(dǎo)式充電,一種是換電,一種是無(wú)線充電。從新能源汽車行業(yè)的發(fā)展來(lái)看,這三種充電方式中,傳導(dǎo)式充電已經(jīng)在全面推進(jìn),各種技術(shù)迎來(lái)繁榮發(fā)展;換電站上風(fēng)口,正緊隨其后準(zhǔn)備大施拳腳;至于無(wú)線充電,目前還處于產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的過(guò)程中。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心主任劉永東表示。
據(jù)了解,電動(dòng)汽車無(wú)線充電的基本原理與手機(jī)無(wú)線充電相類似。目前國(guó)內(nèi)外采用的無(wú)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(fā)射裝置,通過(guò)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換,將電能從地面端發(fā)送到車端,充到鋰電池中。相較主流有線充電補(bǔ)能方式,無(wú)線充電因無(wú)需電氣連接,避免了有線充電在插拔充電槍頭時(shí)可能產(chǎn)生的電火花,方便快捷的同時(shí),還大大提高了安全性與可靠性。
據(jù)全球市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets此前發(fā)布的報(bào)告,全球電動(dòng)汽車無(wú)線充電市場(chǎng)規(guī)模,將從2020年的1600萬(wàn)美元增至2027年的2.34億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)46.8%。
此次沃爾沃發(fā)布的無(wú)線充電信息顯示,充電車輛只需停在嵌入道路中的無(wú)線充電裝置上,即可自動(dòng)啟動(dòng)充電功能,駕駛員無(wú)需下車。沃爾沃汽車可使用360度全景影像讓汽車與無(wú)線充電裝置對(duì)齊,而充電板最快能以超過(guò)40kW的功率對(duì)車載電源管理系統(tǒng)進(jìn)行充電,充電速度與50kW有線直流充電幾乎一樣快。
事實(shí)上,車企紛紛布局無(wú)線充電的背后,是政策的大力推動(dòng)和支持。國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021~2035年)》提出,要“加強(qiáng)智能有序充電、大功率充電、無(wú)線充電等新型充電技術(shù)研發(fā)”。
此外,2021年10月11日國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布了電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)第5、6、7部分,將于2022年5月1日正式實(shí)施。此前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)公布了我國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電的四項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范了電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)在公共以及私人應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)要求、性能要求、功能要求、安全要求、通信協(xié)議、測(cè)試要求及試驗(yàn)方法、互操作性要求及測(cè)試方法、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等。有觀點(diǎn)認(rèn)為,盡管目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚未有一款支持無(wú)線充電的量產(chǎn)車型,但該標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),標(biāo)志著電動(dòng)車無(wú)線充電系統(tǒng)的普及進(jìn)程在加快。
車企忙布局的同時(shí),上下游企業(yè)也在加緊無(wú)線充電樁的生產(chǎn)研發(fā)工作。安潔科技3月7日在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,新能源汽車無(wú)線充電樁是新能源汽車無(wú)線充電系統(tǒng)其中一部分,公司新能源汽車無(wú)線充電系統(tǒng)已取得新能源汽車終端品牌客戶定點(diǎn)項(xiàng)目合作,為了滿足客戶訂單需求,目前公司正在不斷擴(kuò)充產(chǎn)能。
參股美國(guó)無(wú)線充電龍頭企業(yè)、特斯拉無(wú)線充電供應(yīng)商Evatran公司的萬(wàn)安科技去年下半年在互動(dòng)平臺(tái)上表示,公司新能源汽車無(wú)線充電技術(shù)基本成熟,即將進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段。公司控股子公司上海萬(wàn)暨電子為北汽新能源、一汽紅旗無(wú)線充電產(chǎn)品的配套供應(yīng)商。
商業(yè)化推廣仍需時(shí)日
盡管車用無(wú)線充電技術(shù)具備不少優(yōu)勢(shì),但當(dāng)前距離規(guī)模化商業(yè)推廣仍有一定距離。
首先,在技術(shù)端車用無(wú)線充電技術(shù)主要面臨三個(gè)難點(diǎn):一是應(yīng)用環(huán)境影響因素多,戶外環(huán)境中不同天氣將對(duì)無(wú)線發(fā)射端工作產(chǎn)生多重影響,室內(nèi)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(wú)線充電采用電磁感應(yīng)原理,為確保每次泊車都能以最佳的效率充電,對(duì)發(fā)射端和接收端位置精準(zhǔn)度要求很高,而這在實(shí)踐中可能要求駕駛員進(jìn)行比插拔充電槍更加復(fù)雜的操作;三是安全防護(hù)問(wèn)題,整車充電需要確保發(fā)射端充電環(huán)境安全、進(jìn)行異物檢測(cè)、活物保護(hù)等,較有線充電保護(hù)流程和技術(shù)難度大得多。
“未來(lái)需要進(jìn)一步完善我國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)體系,切實(shí)推動(dòng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中越來(lái)越多地發(fā)出中國(guó)聲音。同時(shí)要注重多學(xué)科融合,在電動(dòng)汽車無(wú)線充電領(lǐng)域開(kāi)拓更多技術(shù)方向,在新方向上打破發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)彎道超車。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院教授宋凱表示。
技術(shù)以外,無(wú)線充電技術(shù)在商業(yè)化落地層面也存在不少難題。充電樁企業(yè)星星充電方面認(rèn)為,由于無(wú)線充電設(shè)備對(duì)目前的車輛結(jié)構(gòu)改動(dòng)較大,需要車企同步接入推進(jìn),技術(shù)及專利壁壘較高,預(yù)計(jì)短期內(nèi)將以電力設(shè)備公司、車企合作的方式建立示范站。在國(guó)內(nèi),雖然中興新能源、中惠創(chuàng)智、萬(wàn)安科技等廠商也在進(jìn)行無(wú)線充電技術(shù)布局,推出過(guò)相關(guān)試驗(yàn)充電站,但還沒(méi)有大規(guī)模商業(yè)化案例。
此外,現(xiàn)階段電動(dòng)汽車無(wú)線充電還面臨成本高的現(xiàn)實(shí)難題。“設(shè)備供應(yīng)商要從產(chǎn)品類別、標(biāo)準(zhǔn)體系、應(yīng)用場(chǎng)景等方面系統(tǒng)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(dòng)汽車無(wú)線充電要把握市場(chǎng)切入點(diǎn),分階段、分步驟、分場(chǎng)景在部分車端應(yīng)用,在相應(yīng)的產(chǎn)品類型中完善產(chǎn)品性能,逐步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。