無線充電來啦,再也不被充電樁困擾了!

新能源汽車新熱點:無線充電隨著煤、石油、天然氣等石化能源的不斷消耗和環(huán)境污染情況的加劇,不依賴石化能源、無污染噪聲低的電動汽車成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向。近年來,世界各國均把電動汽車作為科研攻關與政策指引的重要方向之一,汽車產業(yè)鏈內更是掀起了一股電動汽車的浪潮。

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隨著電動汽車的快速增長,必然會對其充電模式的快捷與方便性提出更高的要求。目前各類電動汽車的充電方式主要以充電站、充電樁或更換電池的模式為主,而充電站或充電樁的建設速度完全無法匹配電動汽車快速增長的需求,成為了制約電動汽車發(fā)展的最大瓶頸之一。

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無線電能傳輸技術(WPT)作為一項新興技術,目前已經大規(guī)模商業(yè)化推廣,主要應用于手機、電腦、隨身聽等小功率設備的充電上,而應用于電動汽車充電大功率無線電能傳輸技術也成為各大汽車廠商以及科研機構的關注焦點。電動汽車無線充電技術相比于傳統(tǒng)接觸式傳導充電技術,在使用安全性、可靠性、靈活性、適應性等方面具有一定優(yōu)勢,方便應用于在車庫、停車場、充電站等場所,可實施電動汽車無人值守智能充電,市場應用前景良好,也將對電動汽車的推廣和普及起到重要作用。

無線充電的前世今生

無線充電技術并不是近年來的新興概念,早在 1890 年,物理學家尼古拉· 特斯拉(Nikola Tesla)就提出一個大膽的構想:把地球作為導體,在地球與電離層之間建立起低頻共振,利用環(huán)繞地球的表面電磁波來遠距離傳輸電力,并且將這一設想付諸于實踐。雖然這項研究最終因種種原因而終止,但對無線充電的研究并未就此而終結。在隨后的幾十年中,無線充電技術得到了不斷研究與改善,并達到了能夠真正普及推廣的地步。

2007 年 6 月 7 日,麻省理工學院的研究團隊在美國《科學》雜志的網站上發(fā)表了研究成果,團隊利用電磁共振器和電源隔空點亮了一盞 2 m 開外的 60 W 電燈泡。這項技術最遠傳輸電能距離為 2.7m,但是這表明了無線充電的可實現性,在一個房間里放臵一個電源,即可為整個房間的電器供電。 2009 年,日本昭和飛機工業(yè)公司展出了基于電磁感應原理無線傳輸電力的非接觸式電源供應系統(tǒng)。 2010 年 9 月,日本富士通公司利用磁共振技術實現設備無線充電。 2012 年,諾基亞發(fā)布了可使用無線充電的智能手機 Lumia,無線充電正式走進大庭廣眾的視野。

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論及無線充電在電動汽車上的應用,早在 2005 年,比亞迪就已經申請了非接觸感應式充電器專利。在 2013 年,韓國在龜尾市的一條公路上鋪設了無線充電設備,使得汽車在行駛的過程中可以進行充電。近期,有新聞披露美國 Evatran 公司將為特斯拉提供 Plugless Power 感應式無線充電板, Model S 將可以進行無線充電,特斯拉所構想的無線充電技術將率先在特斯拉電動汽車上得到應用。

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無線充電:一種安全可靠、便捷適用的充電方式

無線充電作為一種新興的充電技術,相比于目前插入式或稱接觸式的充電技術在充電站建設、實際使用、后期維護等方面均體現了一定的優(yōu)勢:

1、空間利用率高,特別適合未來大規(guī)模集群建設。 由于無線充電設備貼近地面安裝,甚至可以埋入地下,在相同建設面積情況下,可植入的充電設備數量更多,增加了充電站空間利用率。

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2、環(huán)境適應性強, 密封安裝可靠性更高。 傳統(tǒng)有線充電站模式在雨雪等惡劣天氣進行使用非常不便,充電設備易受環(huán)境影響產生積塵老化等問題,后續(xù)設備維護難度高成本大。而無線充電可以采取密封安裝與無接觸使用,可在雨雪天氣下進行使用并提高了可靠性。

3、安全性高,杜絕觸電危險。 無線充電設備無外露導電點,且使用時車與人都無需接觸充電設備,理論上可杜絕由于漏電產生的安全問題,保障人身安全。

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4、使用與管理便捷,特別適合未來無人化管理的發(fā)展趨勢。 無線充電設備簡化了充電流程,可以配合網絡進行無人化管理,無需專業(yè)人員值守,將來更可以配合自動駕駛與車聯網,在方便了用戶的同時也降低了充電站的運營成本。

據中國汽車工業(yè)協(xié)會, 2015 年 12 月新能源汽車產銷 75877 輛和 84055 輛,同比增長 2.6 倍和 2.5 倍。 2015 年新能源汽車產銷 340471 輛和 331092 輛,同比分別增長 3.3 倍和 3.4 倍。其中純電動汽車產銷 254633 輛和 247482 輛,同比增長 4.2 倍和 4.5 倍;插電式混合動力汽車產銷 85838 輛和 83610 輛,同比增長 1.9 倍和 1.8 倍。根據國務院《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012―2020 年)》,到 2015 年,純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量力爭達到 50 萬輛;到 2020 年,純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達 200 萬輛、累計產銷量超過 500 萬輛。

無線充電來啦,再也不被充電樁困擾了!

假設充電設施與電動汽車按 1:2 的比例來建設,而無線充電技術滲透率為 50%。我們推測,至 2020 年,我國無線充電的市場規(guī)模將達到數百億規(guī)模。目前,我國的無線充電尚處于技術開發(fā)階段,國際上的大多數公司也尚處于技術布局階段,無線充電市場尚為一片藍海。電動汽車的不斷普及,將推動無線充電技術的飛速發(fā)展,顛覆現有充電設備市場格局。無線充電來啦,再也不被充電樁困擾了!

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