重大技术突破!汽车无线充电将全面到来

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科学家尼古拉特斯拉曾经有一个伟大梦想,那就是通过在全球建造一系列无线电塔,以便将电能和信息传递到世界的每个角落。在此后的一百多年里,全世界又有许多人和机构投入到无线电能传输技术的研发实验中,尤其是将该技术应用到电动汽车领域让汽车实现边跑边充电,一直是业界苦苦追求了近半个世纪的技术理想。

汽车无线充电技术主要分为静态无线充电技术和动态无线充电技术,本质上都是通过磁场将电能从发射端隔空传输到接收端。然而,由于成本高、安装部署复杂、存在安全隐患、使用价值较小等因素影响,静态无线充电系统在市场推广中一直不温不火。

相比静态无线充电技术,最令人期待的当然是边跑边充电的动态无线充电技术。然而迄今为止,全球范围内动态无线充电技术的主流技术路线都是需要在路面下埋线圈来实现电能无线传输。很显然,一排静止的线圈给一个动态的线圈充电是难度很大的,这种方式不但功率小、效率低、控制复杂,而且施工成本极高、技术维护难度极大,技术瓶颈很大,行业一直不温不火。比如橡树岭国家实验室、劳伦斯国家实验室、中国科学院、韩国科学院、麻省理工学院、奥克兰大学、高通、西门子、庞巴迪、宝马、福特、丰田等机构和企业纷纷投入了大量资源研发测试了很多年,也迟迟未能找到可以快速落地应用的技术突破口。

直到近期,广东东莞松山湖的一支从互联网跨界进入新能源领域的由本硕博组成的技术团队(幻影科技),他们创新性采用在道路护栏安装可移动的电能发射线圈的方式实现了电动汽车边跑边充电的重大技术突破。路侧动态无线充电系统由于发射端会智能跟随电动汽车上的接收端同步移动,从而将本身动态的无线充电巧妙转换成了静态的无线充电,最终实现了动态无线充电系统性能和成本的双重突破。

不用埋线圈的路侧动态无线充电系统不但功率大、效率高、控制简单,而且施工成本低、技术维护难度小,这为动态无线充电技术的大规模推广应用,为电动汽车实现边跑边充电铺平了道路。路侧动态无线充电技术的突破,源于研发团队通过查阅全球三千多项汽车无线充电专利、数百篇学术论文、数十本行业书籍和研究报告,在数十项现场技术评估测试的基础上所形成的深刻理解,从第一性原理出发设计出一条前人未曾尝试过的全新技术路线。在大量测试验证的基础上,幻影科技团队申请了近百项国内外专利发明等知识产权,并且部分已经获得了专利授权,同时一个约7000平方米(标准足球场大小)的户外测试场地正在紧张建设中,有望成为全球最大的汽车动态无线充电测试基地。这再次证明技术创新没有捷径可走,只有厚积薄发一条路,创新往往来源于对行业的深刻理解与对市场需求的准确把握。

无线充电

幻影科技路侧汽车动态无线充电示意图(俯视)

一个行业在经过多年的发展之后终于迎来了技术拐点,我们可以称其为“iPhone时刻”。比如移动通信领域的“iPhone时刻”是iPhone,AI技术领域的“iPhone时刻”是ChatGPT ,交通领域的“iPhone时刻”是无人驾驶,新能源领域的“iPhone时刻”大概率将是动态无线充电。通过更深入的分析,我们有理由相信,动态无线充电将是一项能把当前整个新能源行业现有牌桌掀翻,重新再开一桌的颠覆性前沿技术,在其真正被大规模推广应用之前,它的作用和影响都被远远低估了!就像蒸汽机最初只在不起眼的角落里抽水,一旦发挥它的潜力,那将是工业革命发动机,掀起一场席卷全球的产业革命。

过去在燃油车时代,我们被石油卡脖子,70%的石油依赖进口,国家每年进口石油耗费超过2万亿人民币。现在新能源汽车时代,我们又陷入被锂矿卡脖子的不利局面,我们70%的锂矿资源依靠进口,这对新能源汽车产业的发展与安全构成了严重威胁。与此对应的是,全球锂矿储量最丰富的南美洲三国:玻利维亚、阿根廷、智利正打算组建一个锂矿版“欧佩克”,以控制全球锂矿资源的供应。

总的来说,天下苦电池久矣,而动态无线充电将是那把打开电池枷锁的钥匙。如果边跑边充电的动态无线充电技术得到广泛应用,那么新能源汽车续航短、安全性差、低温性能差、充电难、成本高等一系列难题都将迎刃而解。因为如果不追求电池能量密度,我们可以很轻松制造出成本更低、更安全、寿命更长、稀有金属用量更少、更加环保的动力电池,比如钠电池、钛酸锂电池、超级电容等等。动态无线充电可以弥补钠电池、钛酸锂电池、超级电容等新型电池能量密度低的天然缺陷,这类型的电池有望迎来一个爆发期,从而真正实现对锂电池的替代,摆脱对锂电池的长期依赖!

审核编辑 黄宇

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