电动汽车高效率无线充电技术的研究进展

1、电动汽车无线充电技术是什么？

电动汽车无线充电技术是什么，详细介绍电动汽车无线充电技术--电磁感应式

电磁感应——初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。

电动汽车无线充电技术是什么，详细介绍电动汽车无线充电技术--无线电波式

基本原理——类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，接收电路，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。

电动汽车无线充电技术是什么，详细介绍电动汽车无线充电技术--磁场共振

原理——由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。

2、如果无线充电发展起来，那电动汽车会大幅度发展起来吗？

其实现在受手机无线充电技术的启发，有的新能源汽车也配备上了无线充电技术，并且实现了量产，但是终究是少数，主要是道路还不支持无线充电，这才是尴尬的地方。无线充电技术能够摆脱对于线路的依赖，并且安全性能方面具有更高的安全性，而且能够让车主更加的便捷充电，所以会慢慢的成为以后的主流充电模式。

毕竟现在的传统充电桩对于用户来说还是比较繁琐的，而且由于现在国内的新能源汽车充电配套设施的布局并不完善，使得很多新能源车主根本无法给自己的爱车及时补充电量，所以对于充电技术变革的呼声也越来越大，恰好无线充电技术的出现给人们带来了新的希望。

但是由于现在无线充电配套设施的建造成本比较的高，所以对于新能源汽车车主来说是个不小的负担，而对于车企和国家来说，这方面的成本似乎更好。举个简单例子，目前充电桩的铺设已经是够艰难了，可以想象对于无线电充电路面的架设了吧。而且由于无线充电技术的转化效率非常的低，对于新能源汽车车主来说，需要更加漫长的时间等待才能充满自己的电池电量。这也是目前来说无线充电技术并未得到普及的重要原因，目前只能说这个东西可以实现，但是量产还需要时间。

只要在以后无线充电技术能够更加的成熟，使得充电效率变得更快，并且能够实现边跑边冲的充电功能，那么相信在以后无线充电技术肯定会成为新能源汽车的首选配置技术。所以未来发展前景非常的广阔，想想以后只要在路上跑就能充电，而不必到处找充电桩、抢充电桩，是不是觉得纯电动汽车值得买了呢？但是还是那句话，等真实现了再说吧。

3、怎样用特斯拉线圈作为无线充电器给电动汽车远程充电

无线充电实际来讲就是远距离无线输电，这个构想是尼古拉特斯拉提出来的，当时他已经实际行动了，只是后来支持他的财团对他的构想不感兴趣，因为电传送出去供人们免费使用，根本挣不到钱，所以不再支持他，最后特斯拉只能放弃，记得那个发送电的塔叫艾森克里弗高塔。
那现在的特斯拉线圈相当于艾森克里弗高塔的缩小版。

4、汽车无线充电技术的主要成果

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5、我们的电池技术，为什么多年来没有实质性的突破呢？

近几年来，随着人类科学技术的发展，我们身边的电子设备性能越来越强，而电池技术（或者说储能技术）已经到了瓶颈，甚至已经多年停滞不前，其中的原因是目前的电池技术难以有革命性的突破，而传统的化学电池性能已经接近理论极限。

在十年前，非智能手机还是主流，一块900mAh电量的可拆卸电池，可以给手机使用1~2天，而现在一块4000mAh电量的手机，对很多人来说使用一天都很吃力。

其实相对于十年前，人类的民用电池技术已经进步很大了，但是相对于电子产品本身的进步来说，电池技术远远落在后面；摩尔定律的指数增长也代表了电子技术的飞速发展，更大屏幕、更高的分辨率、更强的CPU、更多的黑科技加持，使得电子设备的电池不堪重负。

锂电池以高能量密度和低物理密度，成为电子设备中电池的首选，其实从本质上说，无论是锂电池、镍氢电池还是干电池都是利用化学反应，来实现电能和化学能之间的相互转化，在电池体积一定的情况下，化学反应发生的能量转化是存在极限的，而且人类的电池技术已经快接近电池的储能极限。

目前对电池技术的改进，也主要是在电极材料上做文章，比如厂商经常宣传的石墨烯锂电池等等，本质上还是锂电池，虽然能在充电速度、充放电效率上有所改进，但是对电池能量密度的提升微乎甚微，只要电池技术没在本质上进行改进，那么人类就无法跨过此次电池技术的瓶颈。

目前因为电池技术受到发展限制的，主要是移动电子设备，电动汽车等等，一旦电池技术得到突破，那么很多产品将迎来春天，人类的科技也将实现一次飞跃，甚至会改变世界格局，比如解决了电动车的电池技术，那么石油将逐渐成为历史，其影响力是不可估量的。

目前解决电量焦虑的办法，无非是提高充电效率，增加产品的整体重量等等，这也是无奈之举，随着5G技术的普及，今后电子设备对电量的需求会加剧。

如果电池技术一直得不到突破，那么我们也只能使用替代办法，比如无线充电的技术已经很成熟了，如果能把这项技术进行普及，或许也是一种解决电量焦虑的不错办法。另外除了化学电池外，理论上还有核电池，超级电容、燃料电池等等。

其中核电池要实现大功率放电的话体积难以缩小，而且核电池本身还带有核辐射，加上价格昂贵，所以很难在民用当中普及。

超级电容最大的优势，就是拥有极快的充电速度和长久的充放电次数，但是库仑力实在太强，哪怕我们使用强度最高的材料，也难以提升超级电容的储能密度。

燃料电池的储能密度虽然高，但很难实现小型化，尤其是难以应用在手持电子设备当中，不过可以应用在汽车当中。

6、无线充电技术的电动汽车无线充电

相比较于国外众多厂商参与的盛况，国内研究无线充电技术的机构并不多，其中以中兴、比亚迪、重庆大学等为代表。其中中兴于2013年就开始研发无线充电技术，2014年推出了成熟具体的产品和方案。目前中兴的无线充电方案已经开始在部分城市正式投入使用。不同于中兴的广为人知，比亚迪据说在2005年就申请了非接触感应式充电器的专利，并在2014年卖给犹他大学的一辆纯电动巴士上配备了WAVE无线充电垫。至于科研机构的代表重庆大学，据说在2002年开始研究给汽车充电的“大功率无线电能充电传输装置”。
目前在国内，虽然无线充电技术没有国外成熟，但也已经开始在部分城市、地方投入运营使用，据了解北京已经在研究推广无线充电微循环公交车，并将于今年下半年在亦庄或是京郊区县已经有电动出租车的示范区域，开始进行无线充电的示范运行。
无线供电入选厦门市第八批“双百计划”，这也是无线充电高新技术项目首次进入福建和厦门，标志着无线供电产业已成为厦门高新产业群的重要组成部分。
2014年我国新能源汽车销量达7.5万辆，2015年一季度达2.72万辆。我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。虽然已有车企和充电公司投入兴建充电桩，但市场远远未达到饱和程度。而且相比较于充电桩，无线充电的建设成本更低，据了解中兴的一套无线充电设施建设下来成本大概2万元左右，并且还不受场地限制等因素的影响。在巨大的市场蛋糕诱惑面前，无线充电此时不分一杯羹还待何时？也许步入商业化还需要时间，但机会永远是给有准备的人，此时切入并不晚。

7、纯电动车能用上无线充电技术吗？

提到无线充电技术，大家第一时间想到的就是智能手机上的无线充电功能。而在新能源汽车领域，无线充电技术也被视为未来的充电方式之一，但由于种种原因一直没有得到重用，反倒是在手机、鼠标、牙刷等消费领域火了一把。而这项看上去很“黑科技”，又十分便捷的无线充电技术，为什么至今没有在新能源汽车领域得到广泛应用呢？

● 无线充电技术的原理及特点

目前最贴近我们生活的就是支持无线充电的智能手机，而它的原理与汽车无线充电的基本原理都是一致的，主要采用电磁感应和磁场共振方式传递电能，而这两种方式其实各有优缺点。

以电磁感应式的无线充电系统为例，它由两个线圈组成，一个是发射线圈，通过产生震荡磁场让另一个接收线圈在法拉第电磁感应定律下产生交流电,从而达到充电的目的。如今不少支持无线充电功能的手机正是电磁感应式，这种感应式充电的优势在于能量转化率高。不过，对于无线充电系统而言，充电效率与发射线圈和接收线圈之间的距离、位置偏差等有着直接的关系，一旦两个线圈位置稍有偏差，就会严重影响无线充电效率，且只能实现一对一充电。

所以这项技术应用在汽车上就带来不少问题，车辆的无线充电系统通常是在地上固定一个“充电垫”，也就是发射线圈，而接收线圈则安装在可移动车辆的底部，当驾驶者需要进行无线充电时，只有精准倒车进入指定位置之后才能无线充电。那么，如何保证车辆每次停车都能停到准确的位置呢？

正因为如此，很多车企将无线充电技术和泊车系统结合了起来。比如丰田，为了保证电磁感应式的无线充电效率，丰田开发了一套泊车辅助系统，驾驶者可以通过中控显示屏看到充电垫的位置，从而提升停车的效率。宝马也为实现无线充电功能推出过一套泊车辅助系统，驾驶者根据中控显示屏的俯视图上的停车辅助线进行倒车，当到达充电垫的精确位置时，系统会自动发出停车指示。

考虑到磁感应式的无线充电对位置的高要求，有不少企业转而采取另一种主流方式——磁场共振技术。磁场共振的原理是让发射线圈和接收线圈具有相同的共振频率，通过频率共振进行能量转换，这种方式不仅对线圈的位置要求不高，而且还能一对多充电。

在这样的技术优势下，磁场共振技术为实现动态无线充电的设计提供了条件，即通过在道路下面铺设的无线充电系统,实现车辆边行驶边充电。比如韩国早在2013年铺设了一条12公里长的无线充电车道，也是世界上第一条无线充电公交车道。而作为全球领先的无线运营商，高通也推出过磁场共振式的无线充电系统，这种Halo充电板可以在50mm-200mm的距离内完成对车辆的感应充电，理想条件下充电功率范围从3.7kW到22kW不等。

相比传统的充电方式，无线充电系统确实可以极大提升了充电便利性，做到即停即充，而且无线充电设备对于空间需求更低。此外，依靠磁场共振式无线充电，理论上可以做到边走边充,甚至有望解决纯电动车的里程焦虑。然而，看起来如此美好的无线充电，为啥发展不起来？

● 无线充电解决不了充电痛点

无线充电发展不起来最关键的一点是解决不了现阶段用户的充电痛点，目前来看，市面上装备无线充电技术的车型多为豪华品牌的插电混合动力车型，究其主要原因是因为这类电池的容量小。毕竟如今的无线充电方式的充电功率都很低，不管是电磁感应式还是磁场共振式。以宝马530Le 9.4kWh的电池组为例，其无线充电功率约为3.2kW，而要充满电还至少需要3个小时。

一般来说，主流的无线充电系统输出功率不超过10kW，这与普通的交流慢充桩相差无几。如果再算上能量转换过程中的损耗，那么实际的输出功率比传统的有线慢充更低。

● 无线充电抗干扰能力差、成本巨大

无线充电除了充电功率不占优势，而且其抗干扰能力也较差。无论是无线电信号还是其他电磁信号干扰都可能让充电停止，而且在充电过程中，发射线圈和接收线圈之间不能有障碍物，不然也可能让充电停止。所以，要想避免这些不利因素的影响，无线充电设备最佳的安装位置是在相对密闭的空间，但这样一来不利于无线充电设备大面积推广。

无线充电设备的高成本也是一个难啃的骨头，因为安装无线充电设备除了需要挖地、埋暗线，还要算上造价不菲的无线充电设备。据悉，一套无线充电设备的造价是普通立体慢充桩的5-6倍。如果日后埋在地下的发射器出了问题，后期维护也非常麻烦，维护成本也更高昂。至于动态无线充电，建设一条铺满无线充电设备的道路的成本更是难以想象的。

● 写在最后

综上所述，目前无线充电技术应用在部分高端的插电混动车型上是合适的，即便充电效率低，也不会影响正常的驾驶需求。但对于续航长、电池容量大的纯电动车型而言，现阶段无线充电确实没什么存在感，毕竟传统的有线快充不是更“香”吗。当然，也许有一天，无线充电技术可以突破性地提升充电效率和速度，甚至解决用户的充电痛点，那么到时无线充电技术才有可能真正普及开来。

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