不需電樁 邊走邊充

　　無線充電有望解除電動汽車“裏程焦慮”

　　◎實習(xi) 記者 張佳欣

　　【科技創新世界潮】

　　電動汽車推廣的最大障礙之一是充電，或者說是缺乏充電基礎設施。車主們(men) 普遍存在著“裏程焦慮”，他們(men) 擔心電量耗盡並被困在遠離電動汽車充電站的地方。但是，假如汽車充電根本就不需要充電樁呢？

　　據《日經亞(ya) 洲》近日發布的一份報告，采用內(nei) 置無線充電技術的道路已經在日本進行測試，到2025年，可能變成一種實用化設施。

　　在日本東(dong) 京建築公司大林組研究中心，電動汽車能夠在這種道路上以每小時15公裏的速度行駛。道路表麵下埋入不間斷的電子線圈，電動汽車內(nei) 部也安裝有單獨的線圈，利用磁場感應，能夠在汽車的線圈中產(chan) 生電流。路麵使用的混凝土用纖維加固，以增加耐用性。24/7全天候運行的無人駕駛巴士將成為(wei) 這一突破性技術的主要受益者之一。

　　然而，該報告補充說，這項技術仍遠非完美。它指出，由於(yu) 傳(chuan) 輸損耗，無線充電不像使用傳(chuan) 統電纜那樣有效。

　　目前，不隻在日本，很多國家和地區的企業(ye) 和機構已經開展了對電動汽車無線充電的研究，試圖從(cong) 根本上解決(jue) “裏程焦慮”問題。

　　想法並不新鮮

　　事實上，人們(men) 早已習(xi) 慣了為(wei) 智能手機無線充電。美國知名科技博客Gizmodo網站9月20日發文稱，全球推動無線充電技術的標準化組織——無線充電聯盟在2008年推出了首個(ge) “無線充電”標準QI。第一款廣泛使用的采用QI標準的手機是2012年的諾基亞(ya) Lumia 920。

　　這項技術可以追溯到1894年，當時科學大咖尼古拉·特斯拉在紐約市使用諧振感應耦合實現了白熾燈泡的無線點亮，因此，無線傳(chuan) 輸電力的想法其實並不新鮮。世界許多地方已經安裝或正在籌建示範設施。

　　2017年，法國一段100米長的路段安裝了無線充電，當汽車在這條“無線公路”上以40公裏每小時的速度行駛時，每行駛一公裏就可以額外充電約可行駛2公裏的電量。車輛在該道路上時速最高可達100公裏。

　　2018年，瑞典一段2公裏長的公路安裝了電軌，中心軸上有充電設施。將一種特殊的裝置安裝在電動汽車上，它會(hui) 掉進電軌凹槽裏，在行駛時給汽車充電。這就像我們(men) 小時候玩的軌道賽車一樣，隻不過是把玩具車換成了真正的汽車。

　　2020年，以色列在一段600米長的道路上安裝了無線充電電纜。該技術正在進行測試，如果所有測試都成功，將建造成一條18公裏長的城市和機場之間的公交車專(zhuan) 用道。

　　今年6月，意大利建造了一條1.05公裏的專(zhuan) 用無線充電公路，以演示動態無線電力傳(chuan) 輸。這條公路在柏油路麵內(nei) 裝了電線，車輛可以通過特殊的接收器收集電力。當汽車以每小時40公裏的速度行駛時，以每行駛1公裏即可充電1.5公裏路程的速度充電。

　　2023年，美國底特律將投入使用一段1.6公裏長的無線充電道路，這段道路將進行改造，屆時車底安裝了特殊接收器的汽車將能在道路上邊行駛邊充電。

　　未來還有多遠

　　與(yu) 許多其他逐漸進入主流市場的新興(xing) 技術一樣，車載無線充電目前尚未成熟，仍麵臨(lin) 著許多需要克服的技術問題。

　　eetasia.com網站報道稱，無線充電的定位並不是要完全取代有線充電，而是要提供便捷的體(ti) 驗。這指的是，電動車能在公共場所或戶外情況下使用無線充電模式，停車後無需接線即可直接充電，駛離時也無需拔掉充電線；而在戶外使用時，即使在雪、水、粉塵汙染等條件下充電也很安全。

　　文章稱，從(cong) 電動汽車無線充電的技術角度來看，最大的研發挑戰是安全和大規模生產(chan) 。

　　無線充電是以無線方式傳(chuan) 輸電力。就連手機上的低功率5W無線充電也麵臨(lin) 很多安全問題，包括電磁幹擾、發熱、金屬異物等。最大的安全威脅是金屬異物，它會(hui) 吸收電磁能量並劇烈發熱，從(cong) 而導致災難性後果。電動汽車的充電功率超過手機的一千倍，金屬異物的威脅將更加嚴(yan) 重。在係統設計中，有必要監測電池兩(liang) 端之間是否存在有威脅的金屬異物。

　　大規模生產(chan) 的問題包括驗證、可靠性和成本。商業(ye) 化大規模生產(chan) 中遇到的第一個(ge) 問題是相關(guan) 的監管認證。無線充電產(chan) 品本身就是強大的電磁能量發射器，很難通過相關(guan) 的電磁幹擾法規；係統中的線圈是非常不穩定的部件，其特性會(hui) 因為(wei) 生產(chan) 偏差和溫度等各種因素的幹擾而發生變化。係統需要通過調整機製克服線圈因素，以保持其功能運行。大規模生產(chan) 中最大的問題是成本。目前，電動汽車無線充電係統的成本非常高。

　　美國媒體(ti) 汽車世界網站報道稱，包括日產(chan) 、寶馬和雷諾等汽車製造商在內(nei) 的眾(zhong) 多參與(yu) 者，多年來一直在探索無線技術。事實上，寶馬530e感應式充電試點項目被《綠色汽車雜誌》評為(wei) 2020年度綠色汽車技術。然而，它還沒有以任何有意義(yi) 的方式“起飛”。成本高昂和缺乏標準是阻礙汽車無線充電發展的絆腳石。

　　總體(ti) 而言，鑒於(yu) 節能和發展綠色能源的趨勢大熱，電動汽車無線充電解決(jue) 方案有望在未來幾年以可觀的速度增長。隨著未來的交通運輸通過顛覆性技術不斷創新，擔心在哪裏為(wei) 電動汽車充電可能很快會(hui) 成為(wei) 過去。