比充電樁還快！詳解快速無線充電技術(shù)

想象一下如果你可以坐在車里不動，在不到一小時內(nèi)就能完成以前插入式充電4-7個小時的工作，那會是多美好。很遙遠么？其實不是。Momentum Dynamics公司（以下簡稱MD公司）正在悄然把這種感應(yīng)式的充電技術(shù)帶到乘用車和商用車上。

Momentum Dynamics無線充電原型車

MD公司CEO AndyDaga透露幾乎所有乘用車、商用車車企都在積極推進該技術(shù)。很顯然，能快充的電動車更實用，日產(chǎn)聆風(fēng)采用的峰值功率50千瓦的CHAdeMO快充可以在一小時內(nèi)充滿（半小時充80%），而電池更大的特斯拉ModelS也能在其超級充電站（官方數(shù)據(jù)峰值功率可達130千瓦）里用不到兩小時充滿。

而MD公司的家用無線充電設(shè)備在原型機上能提供峰值功率10千瓦（50A/240V）。它完全不需要人來操作，安全可靠，而且電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場可以“穿過”冰甚至水泥。設(shè)在公共場所的原型機則已經(jīng)測得了高達50千瓦的峰值功率。不過經(jīng)過多次試驗，公司認為25千瓦是“最佳功率”，并將它設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這樣的數(shù)據(jù)，家用型無線充電器可以為續(xù)航里程小于160公里的電動車半小時充80%，和當(dāng)前主流的直流快充性能不相上下。

工作原理

MD公司的感應(yīng)無線充電技術(shù)其實很原始，最早可追溯至尼古拉·特斯拉還健在的年代。技術(shù)手段無非是在地上和車上分別裝一個感應(yīng)線圈，只不過外形上要設(shè)計得足夠?qū)嵱们易銐騼?yōu)雅。這些看起來如同大號甜甜圈的線圈在MD公司副總裁BruceLong的設(shè)計下不僅厚度很薄而且效率很高。

據(jù)Daga介紹，他的充電系統(tǒng)將電磁場牢牢控制在其應(yīng)用范圍以內(nèi)，不會影響到周圍金屬物體，比如車上的金屬部件，這大大提高了其高功率充電時的效率。“25千瓦連續(xù)充電時整個系統(tǒng)效率可達91%，”Daga介紹稱，“我們未來還可繼續(xù)講效率提高至93%。這效率是充到電池的功率比上墻上插座的功率。”

布置在底盤的感應(yīng)線圈

經(jīng)過長達五年的開發(fā)、專利注冊、試制品測試等等，MD公司成功做到了充電時不對周圍金屬加熱、而且充電速度可以和插入式相媲美，同時成本也沒有太多增長。這項技術(shù)也已經(jīng)通過了國際電磁污染標(biāo)準(zhǔn)，對任何動物都沒有傷害。為了未來大規(guī)模商業(yè)普及，MD公司也開發(fā)了防止并排充電的兩臺車互相干擾的解決方案。

“這其實是一種近場通訊，”Daga說，“它采用了無線輸電中存在的電磁場送電的同時進行信息交流。”這項技術(shù)主要解決的問題就是多車同時充電時所產(chǎn)生的信號互串干擾，這種漏洞極有可能為黑客攻擊提供渠道。MD公司也正在考慮把該技術(shù)注冊為專利。包括這項技術(shù)在內(nèi)的多項“幕后”技術(shù)是真正讓MD公司走在無線充電前沿的法寶，而不僅僅是充電速度快。

至少目前有一家神秘車企正在評估MD的技術(shù)，并有可能讓其成為供應(yīng)商。電動車會在開發(fā)階段就根據(jù)MD的無線充電技術(shù)預(yù)先做好配置，在經(jīng)銷商那里隨時可以讓客戶選裝。MD目前正在測試的零售產(chǎn)品將在一年內(nèi)成型，今后車主只需要買一個接收端放在車上就可以隨時使用，像目前的2級充電器一樣。

可能MD不一定是未來的第一家無線充電公司，但5-10千瓦的功率（根據(jù)家庭用電線路調(diào)整）在目前尚屬最快。Daga預(yù)計，今后MD公司的產(chǎn)品將有四分之三供給商用車，四分之一供給家用車，但后者會逐漸增長。針對目前的形勢，Daga認為每個車企都同時在多種技術(shù)上下注，但最終無線充電勝出只是個時間問題。到目前為止，特斯拉還并沒發(fā)布任何關(guān)于該技術(shù)的研究，但其他車企，比如豐田，就在和MD的一個重要競爭對手，發(fā)跡于美國麻省理工大學(xué)的WiTricity合作做相關(guān)開發(fā)。事實上WiTricity的客戶還包括日產(chǎn)、寶馬和本田。與MD公司不同的是，WiTricity公司的技術(shù)更加高端，采用了磁場共振方式送電。能量發(fā)送裝置和能量接收裝置在一個特定的頻率上共振就可以進行彼此的能量交換。它一個重要的優(yōu)勢就是不需要像MD公司那種電磁感應(yīng)式充電必須“對接到位”，同時它還允許發(fā)送和接受裝置采用不同的尺寸，增加了產(chǎn)品的通用性和延伸性。特別是對車載接收器來說，如果能縮小尺寸，那車企就不用擔(dān)心車輛配重所引起的各類麻煩。

電動車發(fā)展勢不可擋

自動充電絕對是個新的增長點。就比如近日大眾公司推出的精致而復(fù)雜的自動充電機械手。這或許是日耳曼式的工程驕傲，但他們過于復(fù)雜，價格也過高。與此同時，車企其實一直努力從根本上甩掉充電線和充電插頭，毫無疑問自動充電機械手并不符合這種訴求。汽車界目前對這項技術(shù)面臨著一個兩難的境地：一方面，一向保守的車企們往往不愿意走得太快；但另一方面，他們也怕某些公司提前把它商業(yè)化后，車企將無路可走。

雖然很多人都仍對電動車的發(fā)展持觀望態(tài)度，但近期高盛公司做出的題為《汽車時代的顛覆性新紀元》的研究報告預(yù)言到2025年，全球四分之一的車型將會是插電混動或純電動車。換句話說，在總量達1.2億臺車中，插電混動或純電動的體量將達到三千萬臺。同時由于目前該領(lǐng)域的主推力量來自政策和法規(guī)，高盛公司也預(yù)測未來十年中會有一個業(yè)態(tài)模式的轉(zhuǎn)變，充電方式必然會有新的解決方案出現(xiàn)。“汽車業(yè)必須張開雙臂接納技術(shù)變革，迫切程度遠超以往。”高盛公司在報告中如是說。

另一個來自摩根士丹利的報告則對未來更為看好，同樣也是依據(jù)對政策的預(yù)測進行的未來展望。該報告預(yù)計十年后，美國車市上將有四分之一的新車銷售屬于電驅(qū)動產(chǎn)品，相比如今的1%，這個數(shù)字的確十分樂觀。Daga說，哪怕現(xiàn)實只有這個數(shù)字的一小部分，至少也會有越來越多的電動車需要充電。

應(yīng)用場景

除了造幾臺原型機，Daga和他的公司同樣需要花很多精力去推廣他們的產(chǎn)品進入公共場所。價格10000美元以上的充電系統(tǒng)對大多數(shù)商場老板來說太過昂貴，雖說可以借此機會吸引電動車車主來其商店消費，但這其中也會存在諸多麻煩事。比如有些車主會把車開到這些商店的充電點整天“偷”電充。Blink充電網(wǎng)絡(luò)計劃設(shè)立針對這種占便宜行為的罰款，但有些店家對此保持中立。

雖然其產(chǎn)品面向各類用戶，但MD公司的主要經(jīng)營對象是那些不會整日停車的店家，比如便利店、餐館、大型購物中心等等。停一兩個小時車的同時能補上很長的里程對車主很方便，同時因為這些地點的特點，整天占著充電點的現(xiàn)象也不會出現(xiàn)。

此外，Daga預(yù)言，在未來充電將逐漸從以家庭充電為主轉(zhuǎn)移至以公共充電為主。畢竟，在中國、韓國，甚至歐美國家的很多地方，并不是家家都有車庫，很多地方其實根本沒人有車庫。因此Daga認為，能夠服務(wù)更多電動車的無線充電會更加吸引人。在中國和其他亞洲國家，大型的自動停車場正在逐漸興起，無線充電很符合他們的需求。

“一臺續(xù)航里程為160-320公里的電動車如果隨便停一會兒就能充上25-80公里的電量，那會極大延伸車輛的實際續(xù)航里程。”Daga說。“相比更大的電池，一個布局更廣闊的充電網(wǎng)絡(luò)將會讓電動車煥發(fā)更大的能量。”

關(guān)于對“偷電充”的人，Daga說：“我們不該為了更清潔的交通方式而強制人們改變他們的生活方式。我們應(yīng)該通過鼓勵的方式讓他們開始改變。”Daga本人反對對“偷電充”的行為進行罰款。“無線充電能讓人們在改開電動車的同時不需要改變他們的行為習(xí)慣。人們開車，然后停車，停車時充電會讓他們干脆忘了充電這回事兒，這將比拿起加油槍加油更便利。”

小結(jié)：前路何方？

MD的技術(shù)應(yīng)用前景遠遠超過電動車業(yè)，在醫(yī)療器械等其他領(lǐng)域也都有相當(dāng)潛力。但目前它的重點就是放在電動車上，Daga對該領(lǐng)域信心十足。他認為，目前的加油站數(shù)量完全可以滿足路上汽車的需求，但因為電動車充電需要更長時間，應(yīng)該布設(shè)更多的充電點，而這也是讓他對MD前景看好的重要原因。

誰都無法預(yù)期未來到底會怎樣，但可以預(yù)見的是：無線充電會在未來逐漸興起，而且會同全球電動車市場的發(fā)展步調(diào)一致。如果一切如愿，MD公司將為我們消滅掉那些煩人的插頭的線纜。