行業(yè)龍頭入局，電動汽車無線充電市場重燃希望？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）今年6月，特斯拉收購了一家歐洲的無線充電公司Wiferion，但10月又將這家公司出售了。有意思的是，特斯拉出售公司后，保留了這家公司的工程師。而最近，特斯拉首席設(shè)計師Franz von Holzhausen向媒體確認(rèn)，公司正在開發(fā)無線充電技術(shù)。

這波騷操作非常高效，相當(dāng)于以最低成本將技術(shù)團(tuán)隊挖到特斯拉。但同時值得關(guān)注的還有，這家公司此前一直在開發(fā)的無線充電技術(shù)。

Wiferion有什么技術(shù)？為什么特斯拉需要無線充電？

此無線充電非彼無線充電，我們經(jīng)常談到的車載無線充電，一般是在座艙內(nèi)為手機(jī)充電的無線充電板。但Wiferion公司的產(chǎn)品主要是針對電動工業(yè)車輛、無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)和移動機(jī)器人應(yīng)用的無線能源系統(tǒng)，這種無線充電與一般手機(jī)上使用的無線充電不同，無線充電發(fā)射端和接收端不需要進(jìn)行接觸，即兩者之間可以在一定距離下進(jìn)行充電。

Wiferion官網(wǎng)顯示，其首款產(chǎn)品是工業(yè)車輛用的非接觸式感應(yīng)充電器etaLINK 3000系統(tǒng)，工作距離支持5mm到40mm，線圈偏差范圍在±30mm內(nèi)。與此同時，etaLINK 3000無線充電系統(tǒng)可以實現(xiàn)充電自動化，即車輛靠近即可自動激活充電，系統(tǒng)在1秒內(nèi)可以啟動，最高功率可以達(dá)到3kW。

無線充電的技術(shù)路徑有多種，但真正具有應(yīng)用潛力的主要是三種，分別是IPT（感應(yīng)耦合）、RIPT（諧振感應(yīng)耦合）和CWPT（電容耦合）。目前發(fā)展前景最好的是IPT和RIPT，前者用于小功率等設(shè)備充電，比如消費(fèi)電子領(lǐng)域；后者主要用于大功率的無線充電場景，比如AGV、電動汽車等。

而電動汽車必然是需要大功率充電，因此一般會使用RIPT方案。而Wierion的充電技術(shù)正好也適用于電動汽車，因此特斯拉收購其技術(shù)團(tuán)隊當(dāng)然也是為了自研大功率無線充電。

電動汽車無線充電，需要解決的一個重要場景是與自動駕駛配合的自動補(bǔ)能。相信大家還記得多年前特斯拉展示過的類似蛇一般的充電機(jī)械臂，它能夠自動尋找到特斯拉電動汽車的充電口，并控制機(jī)械臂將充電槍插入進(jìn)行充電，從而在充電的部分解放雙手。

然而，在充電的部分用到機(jī)械臂，可想而知成本有多高。而在近幾年特斯拉再也沒有將這套方案拿出來展示，也說明這個項目可能已經(jīng)被放棄。

雖然說大功率無線充電系統(tǒng)相比普通的交流充電樁更貴，但也相比機(jī)械臂要便宜得多。比如汽車無線充電的車載端，成本大概接近傳統(tǒng)OBC的水平，而地面端的成本則是普通交流充電樁的3倍左右。

通過自動泊車與無線充電的配合，當(dāng)車輛泊進(jìn)停車位時，自動對準(zhǔn)了地面端的發(fā)射模塊，車輛就可以實現(xiàn)無感的自動充電。在未來自動駕駛的場景中，這樣的低成本自動補(bǔ)能方案可能會是特斯拉所選擇的。

現(xiàn)階段大功率無線充電存在的問題

實際上，電動汽車的無線充電量產(chǎn)要比大家想象的要早得多，早在1990年通用發(fā)布的概念車EV1上就配備了這項技術(shù)，并在1996年量產(chǎn)。但當(dāng)時用的220V磁感應(yīng)無線充電還需要將充電端手動跟對應(yīng)的接收端連接才能進(jìn)行充電，實際體驗跟有線充電沒什么區(qū)別。

在2021年的上海車展上，國內(nèi)多家車企，包括北汽、廣汽、上汽等新能源車型都推出了無線充電的模塊和技術(shù)，其中有一些甚至還量產(chǎn)了。比如上汽智己L7就支持選配11kW的無線充電，但顯然從市場角度來看，這項技術(shù)的推廣不算成功，畢竟連智己后續(xù)的車型都不再支持無線充電了。

這或許是因為，無線充電選裝價格本身較高，現(xiàn)階段的電動汽車無線充電功率，其實也就7kW、11kW的水平，基本跟交流家充樁相同。多花的價格，充電速度慢的同時，在體驗上還未做到完全無感，停車依然需要手動的情況下，很難完全對準(zhǔn)無線充電發(fā)射線圈，導(dǎo)致充電效率下降，甚至無法充電。

所以，當(dāng)自動泊車水平達(dá)到一定程度時，無線充電確實是能夠起到對交流家充樁的替代，并能夠提供更好的體驗。

然而在自動泊車之外，RIPT無線充電技術(shù)在汽車上的應(yīng)用其實也存在一些問題。因為發(fā)射端的充電板一般安裝在地面或是地下，如果發(fā)射端溫度過高，就很有可能點燃地面上的落葉、柳絮等易燃物。而自動泊車如果沒有停到適當(dāng)?shù)奈恢梅秶鷥?nèi)，接收線圈和發(fā)射線圈產(chǎn)生大幅度偏移，都會增加系統(tǒng)過熱的風(fēng)險，同時大幅降低充電效率。

另一方面，還要做好異物檢測的功能，比如硬幣、胸針等金屬物品，金屬物品一旦位于無線充電系統(tǒng)接收和發(fā)射端之間，在工作時可能會被加熱而發(fā)生火災(zāi)的危險。生物檢測也同樣重要，包括小動物、小孩等，防止在工作時有生物進(jìn)入充電區(qū)域而對其造成傷害。

小結(jié)：

總體看來，汽車大功率無線充電的主要問題是，功率小、對使用環(huán)境較為嚴(yán)苛、成本較高，當(dāng)然其無感充電的優(yōu)勢也是目前有線充電無法比擬的。如果作為家庭固定車位上的充電設(shè)備，無線充電依然有很大的想象空間，但這項技術(shù)還需要車企、自動駕駛等技術(shù)的互相配合，尤其是需要行業(yè)龍頭車企的大力推動，才有機(jī)會進(jìn)入到大眾市場。