無(wú)線網(wǎng)絡(luò)隱藏了網(wǎng)線，而無(wú)線充電就要讓電線消失了!我們很快就會(huì)進(jìn)入wifi充電的時(shí)代。據(jù)中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員王麗芳說(shuō)，2020年，無(wú)線充電技術(shù)就會(huì)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域開(kāi)始出現(xiàn)大范圍應(yīng)用，到2030年應(yīng)該可以與有線充電平分市場(chǎng)。

 

      最近，奔馳在無(wú)線充電上準(zhǔn)備大有作為。為了反制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手特斯拉，奔馳日前首度對(duì)全球媒體公開(kāi)它反制對(duì)手的秘密武器——可安裝于家用車庫(kù)內(nèi)的無(wú)線充電面板。奔馳甚至破天荒地拉攏了德系車企其他的兩位巨頭寶馬和奧迪，準(zhǔn)備共同建立兼容的無(wú)線充電規(guī)格。

 

      作為無(wú)線充電技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，高通今年9月已經(jīng)將旗下Halo無(wú)線充電技術(shù)正式應(yīng)用于Formula E電動(dòng)方程式賽車，并計(jì)劃很快將這一技術(shù)推廣至商用車。不久的將來(lái)，高通要讓電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)“邊行駛、邊充電“。另一汽車巨頭日本豐田也在今年2月開(kāi)始了對(duì)無(wú)線充電系統(tǒng)啟動(dòng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)。

 

      說(shuō)到無(wú)線充電的原理，其實(shí)就是利用科學(xué)家特斯拉發(fā)現(xiàn)的電磁場(chǎng)，很久以前在一些小玩意兒上就已經(jīng)應(yīng)用了，比如我們熟悉的三星、諾基亞的手機(jī)。目前，這股“無(wú)線充電“的風(fēng)潮愈演愈烈。海爾最近公開(kāi)表示要把Energous公司研發(fā)的WattsUp技術(shù)用于智能家電，以后家電都是沒(méi)有電線的了。還有深圳睿謳科技發(fā)布了一款名為ocup的水杯也是無(wú)線充電，天了嚕~ 今后我們的生活無(wú)處不電，無(wú)所不“能”啊!

 

      現(xiàn)在我國(guó)電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)研究處于什么狀況?未來(lái)趨勢(shì)如何?而電動(dòng)汽車與充電設(shè)施的關(guān)系又是怎樣的?我們來(lái)看一下中國(guó)節(jié)能新聞網(wǎng)記者曹宏源對(duì)中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員王麗芳進(jìn)行的專訪。

 

 

 王麗芳：“無(wú)線充電與智能電網(wǎng)更緊密”

 

      記者：您研究的無(wú)線充電技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，您認(rèn)為這種技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)是什么?

 

      王麗芳：首先電動(dòng)汽車的能量傳輸主要分為幾種，包括慢充、快充以及換電模式這都屬于有線的傳輸。

還有一類就是無(wú)線傳輸，用戶只需要在下車前通過(guò)操作系統(tǒng)將相關(guān)的設(shè)置調(diào)整好，電動(dòng)汽車就自動(dòng)充電，就可以不用再管它了。

 

      這種模式節(jié)省了原來(lái)充電樁所占的空間，而且也很便利。但有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)會(huì)體現(xiàn)在收費(fèi)方面，將來(lái)在車上綁定一張卡，用戶充電直接刷卡就可以了，方便又快捷，省去了現(xiàn)在充電樁模式的一些繁瑣流程。而且這種充電模式的信息可以與智能電網(wǎng)緊密結(jié)合起來(lái)，電網(wǎng)公司可以從信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中提取出來(lái)，方便雙向的互動(dòng)與管理。未來(lái)也可以將它交給第三方運(yùn)營(yíng)商來(lái)負(fù)責(zé)管理。

 

      還有一個(gè)就是安全性的問(wèn)題，現(xiàn)在大家比較擔(dān)心的是充電樁的安全問(wèn)題，雖然已經(jīng)設(shè)置了很多絕緣與防水的裝置，但就怕人身的傷害，如果出現(xiàn)意外380伏或220伏強(qiáng)電壓會(huì)對(duì)人身安全造成威脅，將充電裝置放到地下則可以避免這個(gè)問(wèn)題。

 

      同時(shí)由于它的智能化程度更高，對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)也會(huì)有一些優(yōu)勢(shì)。

 

      記者：無(wú)線充電的原理是什么?

 

      王麗芳：最早科學(xué)家特斯拉發(fā)現(xiàn)的電磁場(chǎng)，無(wú)線充電就是應(yīng)用電磁場(chǎng)的原理。像變壓器的原理是有一個(gè)原邊和副邊，原邊充上電副邊那里就有電了，但變壓器是實(shí)心的，連接在一起的，無(wú)線充電則是將原邊與副邊分開(kāi)

 

      我們現(xiàn)在應(yīng)用到車上的無(wú)線傳輸距離是20厘米，實(shí)際上做到25厘米也是可以的，這要根據(jù)車的造型來(lái)設(shè)置。以3.3千瓦的功率等級(jí)來(lái)看，無(wú)線傳輸?shù)男适窃?7%左右，從電網(wǎng)到電動(dòng)汽車電池整個(gè)系統(tǒng)的效率在91%左右。目前充電樁的平均效率是在91%~93%之間，應(yīng)當(dāng)說(shuō)差距不大。

 

      記者：您研發(fā)的這個(gè)路徑是怎樣的?

 

      王麗芳：我們最初的目標(biāo)是驗(yàn)證特斯拉的理論可不可以在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)，后來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這是可行的，然后我們從1千瓦的功率逐步實(shí)驗(yàn)到3.3千瓦。最初3.3千瓦的裝置在實(shí)驗(yàn)室做的效率各方面都非常好，但在裝車時(shí)發(fā)現(xiàn)效率損失了十幾個(gè)百分點(diǎn)，由于汽車的金屬底盤吸收了很多能量，造成了能量的渦流損耗。后來(lái)我們從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行了很多匹配革新，終于將這個(gè)問(wèn)題解決了。

 

      對(duì)于無(wú)線充電技術(shù)要從功率、效率、距離、體積大小這幾個(gè)方面來(lái)綜合評(píng)價(jià)，才能實(shí)現(xiàn)與電動(dòng)汽車的匹配。目前我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)做出了30千瓦的，下一步將進(jìn)行裝車試驗(yàn)。

 

      記者：國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)線充電技術(shù)是怎樣一種研究狀況?

 

      王麗芳：國(guó)外像德國(guó)的博世公司已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行一些成品的銷售了，也包括與整廠商的合作、與很多車型的匹配。但他們具體的各項(xiàng)指標(biāo)及銷售情況，目前我們還沒(méi)有相關(guān)數(shù)據(jù)。但從技術(shù)效率層面上看，我們與他們的水平應(yīng)該差不多，但是他們已經(jīng)邁出了商業(yè)化的第一步。

 

      現(xiàn)在博世的一套無(wú)線充電設(shè)備大約不到2萬(wàn)元人民幣，而傳統(tǒng)的充電樁加上車載充電機(jī)國(guó)內(nèi)的平均價(jià)格在六七千元左右，應(yīng)當(dāng)說(shuō)還有一定的差距，未來(lái)無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)當(dāng)著眼于提高系統(tǒng)的可靠性以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性方面。

 

      記者：您怎樣看待它的未來(lái)呢?

 

      王麗芳：無(wú)線充電技術(shù)一定是要隨著電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用才會(huì)有市場(chǎng)，我們打算2016年前在北京進(jìn)行20輛電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)的示范運(yùn)營(yíng)，可能會(huì)從出租車領(lǐng)域進(jìn)行推廣，因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谫|(zhì)量的要求是比較高的。

 

      我覺(jué)得到2020年無(wú)線充電技術(shù)會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)大范圍應(yīng)用，到2030年應(yīng)該可以與有線充電平分市場(chǎng)了，但未來(lái)不會(huì)完全替代有線充電，兩者還是共存共生的關(guān)系吧。

 

      當(dāng)然無(wú)線充電是一種技術(shù)，不僅僅是在電動(dòng)汽車上，未來(lái)我們的生活可能包括家用電器、手機(jī)等等都會(huì)得到推廣應(yīng)用。

 

      王麗芳：“布局充電設(shè)施一定要分散”

 

      記者：您認(rèn)為電動(dòng)汽車發(fā)展的最大障礙是什么?

 

      王麗芳：我想電動(dòng)汽車面臨的幾個(gè)問(wèn)題應(yīng)該包括整車可靠性的問(wèn)題、充電便捷性的問(wèn)題、充電價(jià)格的問(wèn)題等。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)講，在國(guó)家給予一定補(bǔ)貼的情況下，加上比較有優(yōu)勢(shì)的充電價(jià)格，但仍然不買電動(dòng)汽車，那就是便捷性的問(wèn)題，買完之后怎么充電?

     記者：但是電動(dòng)汽車與充電設(shè)施的關(guān)系仿佛是“先有雞還是先有蛋”的一種關(guān)系?

 

      王麗芳：我一直有一個(gè)觀點(diǎn)，充電設(shè)施合理規(guī)劃最重要，我們不要將充電設(shè)施定義成一定是用閑置地集中建設(shè)，充電設(shè)施的推廣首先是要針對(duì)大眾型汽車配置的3.3千瓦的慢充裝置，就是走到哪里都可以充電，這個(gè)其實(shí)并不難。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車與加油體系的發(fā)展其實(shí)就是市場(chǎng)自由配置的結(jié)果，而電動(dòng)汽車如果充電不方便那它根本也就發(fā)展不起來(lái)。我不建議充電設(shè)施要拿出專門的大塊地方來(lái)建，首先我們可以在小區(qū)、辦公區(qū)建設(shè)，所以充電樁一定是分散的。

 

      記者：換電模式如何?

 

      王麗芳：未來(lái)小車基本上不會(huì)做換電模式，主要還是在公交車、環(huán)衛(wèi)車上應(yīng)用。國(guó)網(wǎng)公司之前一直提倡換電模式，但投入很多后出現(xiàn)了閑置的問(wèn)題，事實(shí)上電動(dòng)汽車與充電、換電是三位一體的關(guān)系，一定要整體考慮。

 

      小車如果換電可能會(huì)出現(xiàn)安全性的問(wèn)題，車上的總正總負(fù)連接電池組的正負(fù)極，如果換電池一定要考慮便捷性的問(wèn)題，這樣安全性就成為一個(gè)考驗(yàn)，這些問(wèn)題是很難兼而有之的。私家車需要考慮這些問(wèn)題，如果強(qiáng)電方面出現(xiàn)短路或者斷路可能就會(huì)是致命事故。大的公交車因?yàn)殡姵亟M比較多，換電模式對(duì)電池的維護(hù)是非常有利的，所以它更多是采用換電。

 

      記者：今年以來(lái)政府頒布了一些推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展的政策，您怎樣看待這些政策的作用?

 

      王麗芳：今年的這些政策應(yīng)該是積極有效地推動(dòng)了電動(dòng)汽車的發(fā)展。比如明確了電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)增容接到用戶端、服務(wù)電價(jià)的問(wèn)題，都是很具體的政策。最近青島的特銳德公司開(kāi)始進(jìn)入到充電設(shè)施的建設(shè)中去了，說(shuō)明企業(yè)資本已經(jīng)開(kāi)始注意這個(gè)領(lǐng)域了，這都是利好的消息。我認(rèn)為未來(lái)政策應(yīng)當(dāng)給充電設(shè)施的發(fā)展提供平臺(tái)，也要提高整車的性能。

 

      記者：您認(rèn)為電動(dòng)汽車補(bǔ)貼什么時(shí)候退出比較合適?

 

      王麗芳：到2020年之后如果還要給補(bǔ)貼，那電動(dòng)汽車就是沒(méi)希望的。我們現(xiàn)在還有6年的時(shí)間，需要將整車的價(jià)格真正降下來(lái)，讓它屆時(shí)能夠參與市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。

 

      記者：您怎樣看待電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的關(guān)系?

 

      王麗芳：隨著電動(dòng)汽車的介入，對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷是最明顯的。當(dāng)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的時(shí)候，電動(dòng)汽車接入充電裝置后可以實(shí)現(xiàn)充電時(shí)間的選擇，比如后半夜是用電量最低的、電價(jià)最便宜的，就可以通過(guò)智能控制選擇這一充電時(shí)段，當(dāng)然也可以通過(guò)智能手機(jī)進(jìn)行設(shè)置。所以電動(dòng)汽車絕對(duì)不是電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，而是可以很好地融為一體。

 

      【王麗芳：博士生導(dǎo)師，中科院電工研究所車用能源系統(tǒng)及控制技術(shù)研究部主任。曾任國(guó)家“十五”863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)總體專家組專家、電動(dòng)汽車專項(xiàng)辦公室主任;國(guó)家“十一五”863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目咨詢組專家;中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)車輛專業(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)。主要從事電動(dòng)汽車能源與動(dòng)力系統(tǒng)及其控制技術(shù)的研究，研究的電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)在國(guó)內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。】