电动车无线充电：科技进步与现实困境的碰撞

hua818

从目前技术的发展速度来看，无线充电已经不再是一项新颖、前沿的技术。我们常用的手机、耳机，甚至电动牙刷都开始配备无线充电功能。以前书包里的数据线被弄乱的场景已经离我们越来越远了——每次提到这一点，电动车车主都会流下眼泪，兴奋地拍着大腿。

是的，相信大多数电动车车主都想象过这样的场景：下班回家后，车主很自然地将车停进地下车库，优雅地将车倒进车库，锁好车离开，然后汽车开始无线充电。第二天早上上班的时候，车子的电瓶已经充满了电，车主优雅地打开车锁，钻进车里，伴随着一段优美的轻音乐，开始了新的一天。

是不是很温馨的一幕呢？别担心，实际情况是这样的：车主历经千辛万苦回到地下停车库，发现车位被占用，然后叫来“不道德的人”下楼把车搬走。车。车子搬走后，车主拖着一条蟒蛇般重的充电线，插在慢充口上。他深吸了一口气，满头大汗地走上楼。第二天早上，车主发现电池只剩下10%的电量……

如果这是在B站，“太真实”的弹幕现在已经淹没屏幕了。

事实上，纯电动汽车的充电方式和充电效率确实令人头疼。这也是广大电动车车主渴望汽车无线充电早日到来的原因。因为无论是公共充电站还是私人充电桩，无线充电的效率和灵活性都具有巨大的优势。

可惜的是，在手机无线充电已经成为主流功能的今天，汽车无线充电却依然像“打钱工”一样小步前进。那么为什么汽车无线充电不像手机那么容易实现呢？这有纯粹的技术原因吗？

在这篇文章中，我们将一探究竟。

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无线充电技术原理

如果要追溯无线充电的起源，还是不得不提那个神人——尼古拉·特斯拉。早在一个世纪前，特斯拉就利用电磁感应原理成功“点亮了空中的灯”。

▲尼古拉·特斯拉

只要你认真听高中物理课，你就会发现这项技术的原理其实很简单。根据安培定理，发射交流电的线圈将产生振荡磁场，而接收该磁场的线圈将根据法拉第感应定律产生交流电。这样，电流就通过磁场无线传输，无需物理接触。 。

直到今天，手机无线充电仍然采用同样的原理。手机内部有一个无线充电线圈，然后接触到充电板，也就是另一个线圈后，它们之间就完成了交流电的传输。

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▲摄像头下方的圆圈是充电线圈

当然原理大家都明白，但实际应用起来却没那么简单。首先，这种电磁感应无线充电对两个线圈的位置要求非常高。如果距离较远、偏移、歪斜，虽然不会停止充电，但效率会大大降低。只有当两个线圈处于同一水平面时，才能最大程度地提高充电效率。

其次，这种充电技术在日常生活中只能实现一对一的充电模式，无法支持一对二或一对三的充电，所以从某种意义上来说，其成本会大幅增加。这也是无线充电已经存在很长时间，但从未推广的原因。

庆幸的是，“只要思路不滑坡，解决办法总是比困难多”。这项技术的变革终于在2007年到来。那一年，麻省理工学院的一位教授带领他的团队开发了一套“磁场共振无线充电技术”。只要两个线圈具有相同的谐振频率，就可以传输无线电波。

与早期“面对面”的无线充电方式相比，磁共振无线充电不仅支持一对多的充电模式，而且对位置要求非常低，只要共振频率一致即可。当然，这项技术并不完美。如果两个设备之间的距离太远，无线电会因能量损失过多而影响充电效率，这是一种增益，也是一种损失。

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总而言之，虽然后来的无线充电技术也有一些分支发展，但核心原理仍然是“线圈之间的通信”。这两种无线充电技术也成为了全球开发者的“公版架构”。

不出意外的话，无线充电在未来很长一段时间内都会遵循这两种技术的发展路径，汽车自然也是如此。

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无线充电在汽车上的应用

可能很多朋友不明白，汽车无线充电早已应用于一些“非家用汽车”领域。最有代表性的两个就是纯电动巴士和电动方程式赛车。

由于电动公交车的电池体积庞大，插电式充电实际上是最主流、最安全的充电方式。然而，2013年，庞巴迪提出了不同的解决方案。这家公司发布了一款名为（电磁感应充电）的公交车无线充电系统，但它与我们印象中的手机无线充电方式不同。该系统的设施分为两部分：“车辆部分”和“道路部分”。下部”。

是的，你没听错。庞巴迪相当于“抬起”了道路，在道路下面铺设了一层充电线圈。然后汽车无论走到哪里都可以充电。不得不说，这和我之前的想法不谋而合。我一直以为有一天手机可以发展到扔在地上就能充电的地步……

这种无线充电方式的理念非常好，我什至认为只要国家配合，未来我国汽车无线充电的发展就可以从一线城市开始。毕竟这个系统已经开始在德国和比利时的重要城市运行，包括柏林、布鲁日等。

这套系统不仅充电效率高，其可靠性和安全性也经过了各种高强度的考验，如大雨、暴风雪、沙尘暴等，防护等级达到了IP68级别，毫不意外。

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另外，由于其独特的线圈设计，可以将电磁场定向传输到总线上，因此总线内部几乎看不到电磁场。车子的外观只有国际标准的四分之一，几乎不影响大家的日常出行。可谓一石多用。

2015年国务院办公厅发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》后，庞巴迪也表示，中国市场是全球增长最快、最大的电动汽车市场，将尽最大努力将无线充电引入中国。市场。

坦白讲，只要政策支持足够，这种无线充电方式可谓是最好的解决方案。不仅是公交车，未来的私家车、商用车都可以使用这套“道路充电系统”，彻底解决续航问题。近日，挪威首都奥斯陆的一个出租车无线充电项目就采用了类似的解决方案。

但这项技术的难点在于，前期需要做很多准备工作，比如整车厂车型的跟进、化石燃料的未来、全国范围内的政策协调等，这些问题很多都是有难度的，所以实现“全民车无线充电”并不比实现“全民车自动驾驶”难度低多少。

与总是需要“撬路面”的无线充电技术相比， E赛车的无线充电显然更加科学。因为从核心原理上看，庞巴迪的公交车无线充电更类似于“手机无线充电”，而电动方程式赛车的无线充电是“磁场共振无线充电”，这是由一位教授开发的。麻省理工学院。技术。

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2013年，手机芯片行业巨头高通宣布将其Halo无线充电技术应用到 E赛车上。高通的充电系统采用充电线圈作为放置在赛道两侧的“接收板”，与赛车内部的线圈形成磁共振，从而为赛车充电。

估计有人会有疑问：汽车速度这么快，怎么能在飞驰而过的瞬间充电呢？

emmm...其实你猜对了，确实是充电的时刻，因为只要有足够的这些时刻。虽然没有官方说法，但我个人猜测，赛道两侧会有无数的“线圈接收板”，以便能够源源不断地给汽车供电。

显然，这种充电方式几乎不可能应用在日常道路上，即赛道和封闭道路可以为特殊环境下的车辆充电。高通也承认，这种充电技术尚未成熟，电动方程式赛车只是其“汽车无线充电”领域的一小步。

从高通在移动芯片领域的地位来看，我完全相信它有能力后来追上，并且考虑到开发“汽车无线充电技术”所需要的时间，真正的产品发布可能不会太远。

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汽车无线充电难以普及的原因

看到我上面提到的“混合动力”，你是不是觉得汽车无线充电已经离我们很近了呢？事实上并非如此，因为从效率、成本、现有设施等角度来看，有线充电方式更符合当前的“国情”。

以最简单的充电效率为例，大多数可无线充电的汽车输出功率仅在3至10kW之间，相当于普通家用汽车的交流慢充效率。同时，当汽车电池接近满容量时，无线充电的“涓流”时间会更长。

毫不夸张的说，想要给车载电池无线充电，看来还得有一些“强人”。最好的案例场景是无线充电可以分布在城市的各个角落，作为传统有线充电的补充。当一切正常后，只需重新填充即可。它会尽可能地充电，但如果你想充满电，你仍然需要连接电缆。

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另一方面，目前汽车无线充电的使用场景还比较少，国内并没有像国外那样积极推广无线充电概念。因此，本地数据量非常稀缺，导致我国很难形成严格标准的产业。而中国人或许也会想：

“无线充电也是一种电磁波，电磁波会产生辐射吧？万一对我们的身体造成伤害怎么办？”

有关部门显然还会对电磁辐射的影响进行进一步的测试。毕竟，只有有了数据的支持，才能进行下一步。但更实际的问题是如何改变人们一听到“电磁波”就迷失方向的观念。这是重中之重。综上所述，汽车无线充电想要在全球范围内普及确实困难重重。

这再次印证了一个观点：技术问题很容易解决，但难解决的是“技术如何推广”的问题。

写在最后丨最后

汽车无线充电看似是一个小问题，但如果想要实现与“有线充电”同等水平的无线充电，则需要太多的人力、物力、财力。作为交换，车主省去了插线的“琐碎”步骤。

在消费者看来，这是值得的。但从上帝的角度来看，这就有点本末倒置了。

我可以做一个大胆的假设：汽车无线充电可能永远不会成为最主流的供电方式，它只会在适当的时候作为补充。因为如何最大化有线充电的效率是摆在开发者面前的首要问题。

手机充电的发展很好地说明了这一点：我们见过以无线充电为卖点的手机，但我们见过敢于完全取消有线充电而只保留无线充电的手机吗？