比充電樁還快 詳解快速無線充電技術

想象一下如果你可以坐在車里不動，在不到一小時內就能完成以前插入式充電4-7個小時的工作，那會是多美好。很遙遠么?其實不是。Momentum Dynamics公司(以下簡稱MD公司)正在悄然把這種感應式的充電技術帶到乘用車和商用車上。

Momentum Dynamics無線充電原型車

MD公司CEO AndyDaga透露幾乎所有乘用車、商用車車企都在積極推進該技術。很顯然，能快充的電動車更實用，日產聆風采用的峰值功率50千瓦的CHAdeMO快充可以在一小時內充滿(半小時充80%)，而電池更大的特斯拉ModelS也能在其超級充電站(官方數據峰值功率可達130千瓦)里用不到兩小時充滿。

而MD公司的家用無線充電設備在原型機上能提供峰值功率10千瓦(50A/240V)。它完全不需要人來操作，安全可靠，而且電流產生的感應磁場可以“穿過”冰甚至水泥。設在公共場所的原型機則已經測得了高達50千瓦的峰值功率。不過經過多次試驗，公司認為25千瓦是“最佳功率”，并將它設為標準。根據這樣的數據，家用型無線充電器可以為續航里程小于160公里的電動車半小時充80%，和當前主流的直流快充性能不相上下。

工作原理

MD公司的感應無線充電技術其實很原始，最早可追溯至尼古拉·特斯拉還健在的年代。技術手段無非是在地上和車上分別裝一個感應線圈，只不過外形上要設計得足夠實用且足夠優雅。這些看起來如同大號甜甜圈的線圈在MD公司副總裁BruceLong的設計下不僅厚度很薄而且效率很高。

據Daga介紹，他的充電系統將電磁場牢牢控制在其應用范圍以內，不會影響到周圍金屬物體，比如車上的金屬部件，這大大提高了其高功率充電時的效率。 “25千瓦連續充電時整個系統效率可達91%，”Daga介紹稱，“我們未來還可繼續講效率提高至93%。這效率是充到電池的功率比上墻上插座的功率。”

布置在底盤的感應線圈

經過長達五年的開發、專利注冊、試制品測試等等，MD公司成功做到了充電時不對周圍金屬加熱、而且充電速度可以和插入式相媲美，同時成本也沒有太多增長。這項技術也已經通過了國際電磁污染標準，對任何動物都沒有傷害。為了未來大規模商業普及，MD公司也開發了防止并排充電的兩臺車互相干擾的解決方案。

“這其實是一種近場通訊，”Daga說，“它采用了無線輸電中存在的電磁場送電的同時進行信息交流。”這項技術主要解決的問題就是多車同時充電時所產生的信號互串干擾，這種漏洞極有可能為黑客攻擊提供渠道。MD公司也正在考慮把該技術注冊為專利。包括這項技術在內的多項“幕后”技術是真正讓MD公司走在無線充電前沿的法寶，而不僅僅是充電速度快。

至少目前有一家神秘車企正在評估MD的技術，并有可能讓其成為供應商。電動車會在開發階段就根據MD的無線充電技術預先做好配置，在經銷商那里隨時可以讓客戶選裝。MD目前正在測試的零售產品將在一年內成型，今后車主只需要買一個接收端放在車上就可以隨時使用，像目前的2級充電器一樣。

可能MD不一定是未來的第一家無線充電公司，但5-10千瓦的功率(根據家庭用電線路調整)在目前尚屬最快。Daga預計，今后MD公司的產品將有四分之三供給商用車，四分之一供給家用車，但后者會逐漸增長。針對目前的形勢，Daga認為每個車企都同時在多種技術上下注，但最終無線充電勝出只是個時間問題。到目前為止，特斯拉還并沒發布任何關于該技術的研究，但其他車企，比如豐田，就在和MD的一個重要競爭對手，發跡于美國麻省理工大學的 WiTricity合作做相關開發。事實上WiTricity的客戶還包括日產、寶馬和本田。與MD公司不同的是，WiTricity公司的技術更加高端，采用了磁場共振方式送電。能量發送裝置和能量接收裝置在一個特定的頻率上共振就可以進行彼此的能量交換。它一個重要的優勢就是不需要像MD公司那種電磁感應式充電必須“對接到位”，同時它還允許發送和接受裝置采用不同的尺寸，增加了產品的通用性和延伸性。特別是對車載接收器來說，如果能縮小尺寸，那車企就不用擔心車輛配重所引起的各類麻煩。

電動車發展勢不可擋

自動充電絕對是個新的增長點。就比如近日大眾公司推出的精致而復雜的自動充電機械手。這或許是日耳曼式的工程驕傲，但他們過于復雜，價格也過高。與此同時，車企其實一直努力從根本上甩掉充電線和充電插頭，毫無疑問自動充電機械手并不符合這種訴求。汽車界目前對這項技術面臨著一個兩難的境地：一方面，一向保守的車企們往往不愿意走得太快;但另一方面，他們也怕某些公司提前把它商業化后，車企將無路可走。

雖然很多人都仍對電動車的發展持觀望態度，但近期高盛公司做出的題為《汽車時代的顛覆性新紀元》的研究報告預言到2025年，全球四分之一的車型將會是插電混動或純電動車。換句話說，在總量達1.2億臺車中，插電混動或純電動的體量將達到三千萬臺。同時由于目前該領域的主推力量來自政策和法規，高盛公司也預測未來十年中會有一個業態模式的轉變，充電方式必然會有新的解決方案出現。“汽車業必須張開雙臂接納技術變革，迫切程度遠超以往。”高盛公司在報告中如是說。

另一個來自摩根士丹利的報告則對未來更為看好，同樣也是依據對政策的預測進行的未來展望。該報告預計十年后，美國車市上將有四分之一的新車銷售屬于電驅動產品，相比如今的1%，這個數字的確十分樂觀。Daga說，哪怕現實只有這個數字的一小部分，至少也會有越來越多的電動車需要充電。