无线充电技术可以为未来的电动汽车提供快速、方便的充电服务

无线充电技术可以为未来的电动汽车提供快速、方便的充电服务。因此，汽车行业及其外部利益相关方可通过合作找到最佳的无线充电解决方案。               

当更多数量的电动汽车上路行驶时，充电基础设施的开发与使用将会受到越来越多的社会关注。采用传导充电（conductive electric charging）技术的超快直流充电站是当前的主流方案。但是，在汽车行业的某些领域，非传导或“无线”充电技术对用户的使用便捷性非常重要，也能够促进电动汽车的更多应用。

不论在任何地方，无线充电对电动汽车用户都具有吸引力，无线电力公司（WiTricith）在2019年通过购买高通（Qualcomm）公司的技术和知识产权后，推出了充电功率能够达到22 kW的无线充电系统，还将在售后市场为电动汽车用户提供11 kW的无线充电布置，该布置相当于Level 2级交流充电，2022年下半年将在美国进行测试。

WiTricith产品管理副总监David SCHATZ相信，当汽车制造商为电动汽车配置无线充电接收器后，无线充电的应用时代即将到来。WiTricith与汽车制造商及一级供应商将通过合作来满足电动汽车潜在客户的无线充电期望。韩国已经在捷尼塞思GV60上应用了无线充电，中国一汽集团也在红旗E-HS9电动汽车上引进了无线充电技术。

车队测试

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近些年，汽车制造商正在加紧探索电感应（inductive chargine）充电技术。

沃尔沃汽车正在瑞典哥德堡（Gothenburg）进行为期3年的车队试验，组建了来自Momentum Dynamics公司的40 kW无线充电设备的XC40 Recharge电动汽车车队，由出租车运营商Cabonline公司每天运营12 h，每年行驶10万km进行测试。沃尔沃汽车驱动单元无线充电研发部门的Robert ERIKSSON表示，出租车车队试验将是公共无线充电的一个典型应用案例。

到目前为止，ERIKSSON对试验中的充电效率值很满意。在沃尔沃汽车林德霍尔姆研发中心充电站，团队用10 cm厚的冰块进行测试，在水分子覆盖整个充电垫后，所有的电能都能直接通过，没有任何损失。但ERIKSSON认为，沃尔沃团队还需要更好得了解在车身底下安装线圈对车辆布置和寿命的影响，线圈必须能够承受住石头和投掷物的撞击。

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更高功率

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大众汽车高级项目经理和田纳西州诺克斯维尔创新枢纽的Hendrik MAINKA博士表示，传统充电方式在各品牌系统间达到互用性是一个挑战，对于无线充电，也将会面临同样的挑战。

大众汽车正在与橡树岭国家实验室（ORNL）国家交通研究中心无线充电研究小组合作。MAINKA提到，当前由ORNL和大众汽车进行可行性研究，采用保时捷Taycan来调研120 kW和270~300 kW高功率无线充电取代有线直流快充方案的可行性。大众汽车研发项目组Andrew FOOTE表示，当前电池技术可以达到高功率值的目标。大众汽车需要设计出能够运行在高功率值下的系统，虽然该系统具有热约束性，但必须保证所有零件都能够充分冷却。

FOOTE提到，大众汽车对于漏磁场（stray fields）、电磁干扰（EMI）等电磁兼容性进行了多次讨论。汽车的无线充电系统有许多标准，大多数采用85 kHz频带，或者在该频带谐波内，且频率不能超过限值。在充电系统运行时，需保证用户安全，并阻止任何通讯及其他元器件对系统运行造成干扰。

线圈设计

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诺克斯维尔团队正在重新设计无线电能传输（wireless power transfer）两侧的线圈，以保证达到漏磁场的限值要求。为此，必须重新制定磁性材料和电线来承载外加电流，通过升级电容器来产生谐振回路，并处理无功功率（reactive power）。对于未来的生产应用，需要重新设计车辆冷却系统对车载组件进行冷却。

到目前为止，ORNL/大众汽车团队开发的电能转换效率已经达到设计要求。目前，田纳西大学正在进行更高功率水平的无线充电性能测试，并将加快车辆充电系统的寿命测试。当前，WiTricity公司已经为载货车和公交车辆开发出了能够提供50～450 kW快充的无线充电系统。

ERIKSSON认为，在无线充电系统普及后，电动汽车可能只需要1块较小容量的电池就能够满足用户的日常出行需求。

审核编辑 ：李倩