行业龙头入局，电动汽车无线充电市场重燃希望？

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）今年6月，特斯拉收购了一家欧洲的无线充电公司Wiferion，但10月又将这家公司出售了。有意思的是，特斯拉出售公司后，保留了这家公司的工程师。而最近，特斯拉首席设计师Franz von Holzhausen向媒体确认，公司正在开发无线充电技术。
 
这波骚操作非常高效，相当于以最低成本将技术团队挖到特斯拉。但同时值得关注的还有，这家公司此前一直在开发的无线充电技术。
 
Wiferion有什么技术？为什么特斯拉需要无线充电？
 
此无线充电非彼无线充电，我们经常谈到的车载无线充电，一般是在座舱内为手机充电的无线充电板。但Wiferion公司的产品主要是针对电动工业车辆、无人驾驶运输系统和移动机器人应用的无线能源系统，这种无线充电与一般手机上使用的无线充电不同，无线充电发射端和接收端不需要进行接触，即两者之间可以在一定距离下进行充电。
 
Wiferion官网显示，其首款产品是工业车辆用的非接触式感应充电器etaLINK 3000系统，工作距离支持5mm到40mm，线圈偏差范围在±30mm内。与此同时，etaLINK 3000无线充电系统可以实现充电自动化，即车辆靠近即可自动激活充电，系统在1秒内可以启动，最高功率可以达到3kW。
 
无线充电的技术路径有多种，但真正具有应用潜力的主要是三种，分别是IPT（感应耦合）、RIPT（谐振感应耦合）和CWPT（电容耦合）。目前发展前景最好的是IPT和RIPT，前者用于小功率等设备充电，比如消费电子领域；后者主要用于大功率的无线充电场景，比如AGV、电动汽车等。
 
而电动汽车必然是需要大功率充电，因此一般会使用RIPT方案。而Wierion的充电技术正好也适用于电动汽车，因此特斯拉收购其技术团队当然也是为了自研大功率无线充电。
 
电动汽车无线充电，需要解决的一个重要场景是与自动驾驶配合的自动补能。相信大家还记得多年前特斯拉展示过的类似蛇一般的充电机械臂，它能够自动寻找到特斯拉电动汽车的充电口，并控制机械臂将充电枪插入进行充电，从而在充电的部分解放双手。
 
然而，在充电的部分用到机械臂，可想而知成本有多高。而在近几年特斯拉再也没有将这套方案拿出来展示，也说明这个项目可能已经被放弃。
 
虽然说大功率无线充电系统相比普通的交流充电桩更贵，但也相比机械臂要便宜得多。比如汽车无线充电的车载端，成本大概接近传统OBC的水平，而地面端的成本则是普通交流充电桩的3倍左右。
 
通过自动泊车与无线充电的配合，当车辆泊进停车位时，自动对准了地面端的发射模块，车辆就可以实现无感的自动充电。在未来自动驾驶的场景中，这样的低成本自动补能方案可能会是特斯拉所选择的。
 
现阶段大功率无线充电存在的问题
 
实际上，电动汽车的无线充电量产要比大家想象的要早得多，早在1990年通用发布的概念车EV1上就配备了这项技术，并在1996年量产。但当时用的220V磁感应无线充电还需要将充电端手动跟对应的接收端连接才能进行充电，实际体验跟有线充电没什么区别。
 
在2021年的上海车展上，国内多家车企，包括北汽、广汽、上汽等新能源车型都推出了无线充电的模块和技术，其中有一些甚至还量产了。比如上汽智己L7就支持选配11kW的无线充电，但显然从市场角度来看，这项技术的推广不算成功，毕竟连智己后续的车型都不再支持无线充电了。
 
这或许是因为，无线充电选装价格本身较高，现阶段的电动汽车无线充电功率，其实也就7kW、11kW的水平，基本跟交流家充桩相同。多花的价格，充电速度慢的同时，在体验上还未做到完全无感，停车依然需要手动的情况下，很难完全对准无线充电发射线圈，导致充电效率下降，甚至无法充电。
 
所以，当自动泊车水平达到一定程度时，无线充电确实是能够起到对交流家充桩的替代，并能够提供更好的体验。
 
然而在自动泊车之外，RIPT无线充电技术在汽车上的应用其实也存在一些问题。因为发射端的充电板一般安装在地面或是地下，如果发射端温度过高，就很有可能点燃地面上的落叶、柳絮等易燃物。而自动泊车如果没有停到适当的位置范围内，接收线圈和发射线圈产生大幅度偏移，都会增加系统过热的风险，同时大幅降低充电效率。
 
另一方面，还要做好异物检测的功能，比如硬币、胸针等金属物品，金属物品一旦位于无线充电系统接收和发射端之间，在工作时可能会被加热而发生火灾的危险。生物检测也同样重要，包括小动物、小孩等，防止在工作时有生物进入充电区域而对其造成伤害。
 
小结：
 
总体看来，汽车大功率无线充电的主要问题是，功率小、对使用环境较为严苛、成本较高，当然其无感充电的优势也是目前有线充电无法比拟的。如果作为家庭固定车位上的充电设备，无线充电依然有很大的想象空间，但这项技术还需要车企、自动驾驶等技术的互相配合，尤其是需要行业龙头车企的大力推动，才有机会进入到大众市场。