在汽車無線充電領域,WiTricity已經兢兢業業努力了超過十年。功不唐捐,伴隨著電動汽車的興起,它可能很快便會獲得回報。在未來十年里,如果你打算購買電動或混合動力汽車,那么你將成為數百萬同好消費者中的一位。
目前,在路行駛的車輛中只有大約1%是電動汽車,但各方都認為電動汽車將會飛速發展,到2030年將會成為主流。一些汽車制造商,比如沃爾沃,未來的生產銷售計劃很可能只包括電動車和混合動力車。英國、法國、中國、挪威甚至德國都有打算逐步禁止銷售化石燃料汽車。
雖然電動汽車的前景光明無比,但是如果你有一輛電動汽車或混合動力車,便會發現它帶來的一些小煩惱。其中最麻煩的就是充電問題,每天晚上都要插上插頭充電(早上離開的時候,還得記得拔掉插頭),日復一日的重復也許會漸漸令人不堪其擾。更大的麻煩是要擔心出行路途遠近,或者說要考慮電池的續航能力是否足以支持你在兩地間往返。
事實上,據汽車制造商所說,將于今年晚些時候將進入市場的寶馬新5系530e,就將配備一款使用WiTricity技術的無線充電系統。無線充電可以使電動汽車能夠不斷地“加滿”電量,這樣一來,不管是在公共停車區停放還是在自家車庫過夜,都能實現輕松充電。“我們想把圍繞‘充電’這一問題的焦慮解決掉,讓電動汽車制造商們做他們想做的事情。”
汽車無線充電的流程大致如下:司機停進車庫或停在停車位,車頭剛好在電源墊上方(Gruzen稱它為“披薩盒”)。有些充電墊會被安裝在地面內部,并且完全不會向上凸起,干擾正常的車輛停放。如果車輛定位準確,就會自動開始充電。
在充電墊內部,有一個圓形線圈將交流電轉換成磁波。由功率放大器控制電磁波的電流大小和頻率。在汽車內部,位于汽車電源管理系統附近有一個接收器,其中包含另一個線圈,經過調諧來接收與源線圈相同頻率的電磁波。接收器收到電磁波,將磁能重新轉換成電流,儲存在汽車電池中。
這種磁共振充電比其他無線充電技術更為有效,因為能量在空氣中移動時的流失很少(在7%到10%左右)。雖然很難把和磁共振充電技術直接與射頻系統進行比較,因為這一原理并未應用到汽車充電方面,但其他方面的證據足以表明射頻識別技術的能量流失超過了10%。另外,磁共振的應用條件也要更寬容一些,這意味著電源和接收器不必放在單一固定的位置,也不一定非要處于兩者之間。在這種情況下,汽車不必完全停靠在電源墊上,也能滿功率充電。
在電動汽車充電領域,WiTricity的主要對手是高通(Qualcomm)。高通的無線充電系統Halo也是基于磁共振技術。高通與WiTricity做的事情基本相同。高通公司的John Boodhansingh告訴我Halo還提供一些附加功能,如探測充電墊附近是否有異物等。(實際上,WiTricity表示它的技術也提供了這種異物檢測功能。)
高通也將權衡維系與世界各地汽車制造商及供應商之間的強大關系,以使Halo應用到盡可能多的新電動車和混合動力車上。而且,與WiTricity相同,高通在無線充電的核心必要技術上擁有大量的專利。這意味著汽車制造商在想要將現有的無線充電技術應用到新車型時,要向高通或者WiTricity中的一方甚至兩方支付使用費。
在汽車工程師協會的努力下,在競爭中處于核心地位的兩家公司都試圖創造出一個通用標準,可以應用到所有汽車無線充電系統上。該項目將使所有汽車制造商和供應商喜大普奔、齊聲歌唱,如此一來,一個帶有來自供應商a無線接收器的汽車也可以從供應商b制造的發射器中獲得電源,帶來極大便利。
這一標準對于電動汽車公共充電系統的制造商們來說也是至關重要,因為他們制造出的系統必須能夠與任意類型的電動汽車相匹配。同時統一標準也保證了使用高通技術的充電系統能夠在WiTricity的充電墊上充電。該標準將在未來幾個月內公布,預計將于2018年底或2019年初獲得批準。
沒有人可以就此斷定無線充電功能的打包方式:它可能是電動汽車的內置成本,又或者是作為附加產品出售。汽車制造商的營銷手段可能會決定消費者的感知和需求。