随时补能，汽车无线充电时代还有多远？

给电动汽车无线充电并不遥远，在今明两年即将有量产车型搭载这一技术，当然它的效率目前肯定无法替代充电桩，但它的便捷性肯定超过充电桩，对于正大举布局充电桩的资本也不妨关注一下无电充电技术。

文丨智驾网 YCC

日前，在长安汽车举行的一场与航天专家聊“三体”的直播中，长安工程师说到汽车无线充电功能并不遥远。

汽车无线充电，建议和设想已经有很多，只是普及起来绝非易事。今天，智驾君（ID：zhinengqiche）就来盘点一下研究机构，乃至市场上已经出现的无线充电技术。

早在2020年左右，以色列初创公司Electreon开发电动汽车无线充电技术，任何电池驱动的车辆，包括私人汽车、公共汽车和工程卡车都可以在静止和在路上行驶时进行充电。

其实无线充电并不是什么新课题，上面这个视频就足以说明，早在多年以前就有科技公司研究了，但是这项技术一直处于“不温不火”的状态，也并没有真正发展起来。

首先，还是要跟大家简单介绍一下，无线充电的原理是什么？

电动车无线充电是指为高压动力电池进行补能的大功率充电方式。

用通俗的话解释，就像我们平常用的手机无线充电类似，将手机放在无线充电面板上，即便不适用充电线，依旧可以为手机电池充电。

无线充电装置可以看作是能发射电能的设备，具备无线充电功能的手机则是接受电能的设备，其本质是利用电磁感应原理通过空气作为磁场去传输电能。

目前，无线充电的方式大概分为三类：磁感应、电磁波、磁共振方式。

这些技术的优缺点也很明确。

磁感应：是收发线圈对接充电的方式，这与智能手机无线充电方式的原理相同。但由于两个线圈必须紧密接触，因此不适合给电动汽车充电。因为每个车辆的下部结构不同，稍有不慎不仅会损坏电池，还会损坏车身下部。

电磁波：传输效率停留在10~50%的水平，为了满足充电性能，需要比有线充电器用更多的电，造成了电力浪费。但是关于电磁波的有害性，学术界也没有明确的结论，因此相关问题也是需要解决的课题。

磁共振：是目前比较主流的技术，在地下的磁性体衬垫向内置在车辆上的无线充电装置发送共振频率，并以此为电池充电的原理。据悉，即使在稍远的距离也能驱动，只要收发频率相同，最多10米距离也能充电。

因为无线充电是以耦合的电磁场为媒介实现电能的传递，对于电动汽车进行无线充电，相比于车载OBC而言，最重要的区别是变压器，由原来紧耦合变成了松耦合，即变压器的原、副边绕组分别置于车外和车内，通过高频磁场耦合来传输电能，将交流电变为给电池充电的直流电。

所以无线充电相比有线充电而言，还是有诸多好处和优势的。

1：更安全、更可靠：相比有线充电来说，无线充电更安全，因为首先无线充电都是自动充电，用户不需要手动插拔充电枪，接触带电体的概率大幅度降低，触电风险也随之降低。

2：空间利用率更高：如果在停车场内大面积铺设集中式功率模块，那么在停车场内的所有车位上都没有充电枪、充电线等设施，空间利用率也会提升很多，布置的充电位越多，不会额外占用更多的空间。

3、智能化程度高：因为不要用户自己动手充电，所以无线充电也可以与自动泊车相结合，借助自动泊车的技术给无线充电赋能，实现自动停车、自动充电的功能。

4、维护和管理方便：在很多偏远地方的充电区域，我们经常会看到损坏的充电枪以及各种杂乱的环境，这些也都会导致充电区域的不稳定因素，充电枪头一旦磨损，充电枪与充电座对接后接触电阻就会增加，在充电时，发热量就会增加，一旦温度超了限值，就会启动过温保护，影响充电的效率甚至停止充电。要解决这个问题，可能就需要更换充电插头，维护成本较高，操作不方便。

上面跟大家分享了无线充电的种类以及它的优势，那么目前各国针对无线充电的研发，还是仅限于静态的大功率充电，而像手机那样的小功率充电或者动态充电，则还需要进一步技术的革新。

不过好在全球很多国家都在大力推广无线充电技术。比如，我国为支持和规范无线充电产业的发展，已发布七项国家标准和产业规划。

分别在2020年和2021年共发布了7项无线充电的标准，为无线充电的发展奠定了坚实的基础。

2020年工信部发布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》中明确指出，支持无线充电等新型充电技术的研发。

根据资料查询，海外等车企也都有研发无线充电功能，比如宝马、迈凯伦、大众、FCA、奥迪等多家主机厂正在进行相关产品预研和量产开发。

在未来，无线充电的发展尤其是技术层面，需要将电力电子功率拓扑与控制算法的创新与优化，以保证无线系统更加稳定地运行。

目前无线充电的功率拓扑大多沿用功率电源、OBC的拓扑，但无线充电针对匹配网络部分各产品开发厂家都有一些自己的优化。

纵使国标从后续互操作性的角度已经定义了基本的匹配网络，但是随着各家对无线充电技术方案研究的越来越深入，功率拓扑包括匹配网络一定还会有继续优化的空间。

此外，一些辅助系统，包括生物检测、金属异物检测、对准等技术的持续研究。辅助系统可能是车载大功率无线充电发展到现阶段非常重要的系统之一。

辅助系统目前的技术也是限制其进一步发展的障碍之一，除了技术难度大以外，其成本也占了目前整个系统很大的一部分，如果去掉这部分的成本，无线充电可以说比现在推广要容易的多。

比如，在充电中进入车位上的线圈除了要停止充电影响充电效率外，还要对小动物进行驱赶。而目前的研究成果来分析，在充电过程中会对金属异物加热，但随着未来技术的深入研究，如果能把加热温度控制在一定的范围内，不会引发更大的情况发生，那么也就不需要辅助系统的帮助和监测了。

最后，就是电磁屏蔽和防护技术（EMC、EMF）的研究，毕竟很多人都有顾虑，大功率的设备会不会有辐射，而长时间使用会不会对人身体有害或者造成损伤。

针对无线充电的产品稳定性、降低成本也是需要考虑的事情，磁导率、电导率更好的材料会让无线充电的损耗更低、效率更高。

就像刚刚提到的，无线充电技术与自动泊车相结合，那么它的优势就会更大，那么也需要大力发展V2X（V2G、V2H）的技术应用。目前，OBC基本实现了V2L、V2V的应用，所以相信在不久的将来，技术研究一定会有所突破。

目前，日本一家建筑公司和汽车零部件供应公司联手，且已经对纯电动车无线充电的技术和设备进行试验，即让纯电动车能做到边行驶边为车辆的电池组充电的技术，并准备在2025年正式将研究的成果铺装到道路上。

这家公司的测试车辆可以做到边走边充电，但条件有些苛刻，必须保证车辆15km/h的速度行驶在铺设有无线充电装置的道路上，但官方也没有发布充电功率。

15km/h的速度对于汽车而言无疑是非常低的，即便在这种工况下可以充电，但也不符合我们日常使用场景，所以目前无线充电还有很大的发展困难。

1：无线充电对于车载应用的深度不足，产品研发和车企沟通不顺畅。

2：成本高，在同等功率下，无线充电是OBC成本的4-5倍。

3：优势不明显，说白了它不是必需品。

不过也有好消息，根据海外提供的资料显示，捷尼赛思GV60在量产时或将搭载有无线充电技术，这款车能够通过停放在铺设无线充电装置的停车位上，车辆以无线充电的功率能够达到11kW，根据配套的电池组容量预计8个小时能充满，除此之外沃尔沃研发的无线充电技术，如今其最大充电功率已经达到了40kW的水准。

当然这项技术也需要“金钱”扶持，海外版捷尼赛思GV60的售价约为40.4万元，所以也就不难看出铺设无线充电需要花费大量金钱。

虽然这项技术目前能够应用在新车上，但是效果如何，确实还不得而知。

如果未来可以做到边走边充，甚是像手机无线充电一样便捷和方便，那么相信它的使用场景会比现在更方便。

当然，这种随走随充也需要更昂贵的基础设施。‍‍