汽車無線充電技術(shù)是提高純電動汽車價值的關(guān)鍵技術(shù)之一，有一些同學(xué)就會好奇電動汽車到底是如何實(shí)現(xiàn)無線充電的。
為什么要用無線充電？
無線充電為什么好呢？
不過我們可以先來明確一下，這個問題的回答可以先對比一下電動汽車有線充電和無線充電的場景：
簡單而言，有線充電的劣勢在于：
1、能夠進(jìn)行同時充電的汽車數(shù)目有限;
2、戶外有線充電樁易受到侵害;
3、占地也比較大。
電動汽車的無線充電怎么實(shí)現(xiàn)？
無線充電的原理
接下來，要回答電動汽車如何無線充電，也要先看看。無線充電可以分為三種方式：1、電磁感應(yīng)式;2、無線電波式;3、磁場共振式。
電磁感應(yīng)式
電磁感應(yīng) —— 初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級線圈鐘產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。
無線電波式
基本原理 —— 類似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，接收電路，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。
磁場共振
原理 —— 由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個裝置調(diào)整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量。
那么現(xiàn)在，我們就可以來討論電動汽車的無線充電是如何實(shí)現(xiàn)的了。
電動汽車無線充電系統(tǒng)實(shí)際結(jié)構(gòu)及原理：
系統(tǒng)由位于汽車外部主級電路和位于汽車的內(nèi)部的次級電路、整流器以及驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)成。通常在充電的時候，帶有扁平鐵芯的主級線圈，即耦合器，是通過手動的方式被插在次級鐵芯中一個縫隙處，這樣，能量就能夠從安置在底層的主級電路被轉(zhuǎn)換到電池中。
采用無線充電的電動汽車已經(jīng)有一些實(shí)例了。
日產(chǎn)魔方電動車
采用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式.即將一個受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個供電線圈裝置安裝在地面，當(dāng)電動汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進(jìn)行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10kW，一般的電動汽車可在7-8小時內(nèi)完成充電。
日本無線充電式混合動力巴士
電磁感應(yīng)式，供電線圈是埋入充電臺的混凝土中的。車開上充電臺后，當(dāng)車載線圈對準(zhǔn)供電線圈后(重合)，車內(nèi)的儀表板上有一個指示燈會亮，司機(jī)按一下充電按鈕，就開始充電。
什么時候能用上無線充電？
那么既然無線充電技術(shù)這么好，我們何時也能用上呢?這要從以下幾個方面來聊聊：
1、規(guī)劃
先來看看美國充電站發(fā)展規(guī)劃：
從上圖可見，發(fā)展速度相當(dāng)快，如果僅僅是數(shù)量多，也不足為奇。以ChargPoint為例，它不僅僅是一個簡單的充電網(wǎng)絡(luò)，它還可以向電動車車主、經(jīng)銷商及制造商提供大量云服務(wù)，比如電動汽車使用車可以通過手機(jī)下載充電服務(wù)公司的App，來尋找就近的空閑充電樁，并可直接導(dǎo)航至充電樁所在地。
那么我國呢?
截至目前，我國建成的電動汽車充電樁達(dá)到了2.6萬個(國家電網(wǎng)數(shù)據(jù))，但從數(shù)量來看已經(jīng)很多了，不過根據(jù)國內(nèi)多家媒體的調(diào)查，充電樁投入使用的比例十分低。此外，我國各地的直流充電接口與通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)至今尚未統(tǒng)一，電動汽車地方目錄(本質(zhì)是地方保護(hù)主義)盡管被宣布取消，實(shí)際上卻依然存在。
好在不久前，能源局制定的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)觃劃》草稿已經(jīng)完成，樂觀預(yù)計到2020年，新能源汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量將超過500萬輛。按照一輛車對應(yīng)1個慢充、0.2個快充計算，預(yù)計至2020年將會催生500萬個慢充和100萬個快充的市場需。隨著充電樁建設(shè)加速，充電設(shè)備未來投資額將會超過850億元。
2、布局
目前，我國針對電動汽車應(yīng)用的充電站建設(shè)規(guī)劃布局理論尚未完整成熟，各地的充電站建設(shè)尚處于定點(diǎn)示范建設(shè)階段，沒有建立于車輛應(yīng)用、電網(wǎng)規(guī)劃、城市規(guī)劃相結(jié)合的充電站布局選址理論。
而且充電站建設(shè)的規(guī)劃與布局面臨著供電能力、服務(wù)能力與城市用地緊張的矛盾。
首先，充電站布局要在統(tǒng)計現(xiàn)有電動汽車的數(shù)量及進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
其次，電動汽車充電站布局包括“需求”和“可能性”兩個因素。衡量充電站需求的主要指標(biāo)是交通量與服務(wù)半徑兩個要素，決定可能性與否關(guān)鍵在于交通、環(huán)保及區(qū)域配電能力等外部環(huán)境條件與該地區(qū)的建設(shè)規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃。
另外，充電站的設(shè)置還應(yīng)滿足城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃要求，各地還應(yīng)充分考慮本區(qū)域的輸配電網(wǎng)現(xiàn)狀，以及電動汽車未來發(fā)展趨勢。
充分考慮以上因素(并不一定是全面的)之后，才是具體的選址和現(xiàn)場情況。
3、充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)
在電動車實(shí)際使用的過程中，充電標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題非常明顯。京滬高速公路充電站全線開通后，有企業(yè)派工作小組去做電動車運(yùn)行試驗(yàn)，結(jié)果是在這個充電站這輛車能充電，那輛車不能充電。
原因在于一方面標(biāo)準(zhǔn)還需完善，同時設(shè)施和汽車做的接口是否真正符合國標(biāo)需認(rèn)證，另一方面，原先國標(biāo)還沒有出來時，各地先行按照自己的想法制定了地方標(biāo)準(zhǔn)，也形成了現(xiàn)在的過渡階段。
今年國家已經(jīng)把接口標(biāo)準(zhǔn)納入新能源汽車購置稅減免目錄準(zhǔn)入條件，下一步還將納入新能源汽車準(zhǔn)入條件，解決標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力不強(qiáng)的問題。
4、充電設(shè)施誰來建
目前看來，統(tǒng)一充電標(biāo)準(zhǔn)先行，同時要解決的核心問題還有商業(yè)模式。這都屬于充電站長遠(yuǎn)規(guī)劃的問題。
建設(shè)運(yùn)營主體不明確已經(jīng)成為電動汽車商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸問題之一。
充電站的運(yùn)營管理尚處于起步階段，尚未對其服務(wù)范圍進(jìn)行清晰定義，尚未建立成熟的運(yùn)營管理模式。
就我所知，國網(wǎng)對這塊越來越重視，2016年-2020年，國網(wǎng)建設(shè)充電站目標(biāo)高達(dá)10000座，建成完整的“四縱四橫”(四縱：沈海、京滬、京臺、京港澳，四橫：青銀、連霍、滬蓉、滬昆)電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)。但是也沒有好的盈利模式，都是賠本響應(yīng)國家號召。
就私有資本來說也是一樣，盈利模式單一，單靠服務(wù)費(fèi)，難以實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定收益。在目前的情況下，其實(shí)有80%的車主都可以通過家庭充電的方式來滿足需求，如果要外出充電，更多的也只是補(bǔ)電。這對于充電站來說收益顯然會很低，而且還有特斯拉這種提供免費(fèi)增值服務(wù)的新能源汽車廠家。
商業(yè)模式不清晰，也沒有國外的經(jīng)驗(yàn)參考，個人感覺單純從充電站單方面解決非常困難，因?yàn)檫@些主體的利益是相對的，結(jié)合新能源汽車和充電設(shè)施，由政府、新能源汽車廠家、充電設(shè)施業(yè)主一起形成一個商業(yè)模式，或許比較靠譜。
