据彭博新闻社网站2月20日报道,插电式汽车可能即将迎来无需插头充电的时代。未来,驾驶员只需将电动车停入特殊的停车位,当仪表盘上的指示灯亮起时,就可以离开车辆去忙自己的事情了。这就是电动汽车无线充电技术的前景,通过感应传输电荷,无需再依赖繁琐的充电线缆。多家美国初创公司投入数年时间致力于将无线充电技术推向主流。随着电动汽车的普及加速,无线充电这一梦想正逐渐变为现实。

企业间合作推动技术标准化,汽车制造商开始积极探索无线充电的实验,市政府也在规划如何利用这一技术。就连特斯拉公司也表现出了浓厚兴趣。然而,无线充电仍面临一些重要障碍,主要包括充电速度较慢、充电站建设费用和意愿、吸引更多汽车制造商加入等方面的挑战。电动汽车无线充电技术也被称为感应充电,它利用磁共振和充电板产生电力传输场。当车底接收器中的线圈与充电板中的线圈对准时,接收器将捕捉到电能并传输至汽车电池中。这一技术与手机无线充电类似,都需要接收器和线圈的准确对准;不过,电动汽车的充电系统可以在线圈对准偏差不超过10英寸(250毫米)的情况下正常工作。然而,充电速度仍然是一个问题。大多数无线充电器与家用二级充电器相当,而并非像许多公共充电站提供的直流快速充电器。 设计电动汽车时应考虑无线充电。

据咨询公司伍德麦肯兹的分析师阿迈娅・哈德纳维斯称,尽管对电动车进行改装是可行的,但这可能会导致汽车电池保修失效。目前,对于汽车制造商来说,采用无线充电的动机仍然不足:除了成本高昂外,当前充电站的数量不足,无法将无线充电作为吸引购车者的明显优势。这些挑战意味着,目前阶段电动汽车的无线充电主要还处于试点阶段。一些汽车制造商正在对新的乘用车进行技术测试,但许多无线充电测试都集中在商用车上:这些车辆通常行驶路线固定,有条件在固定车位停留一整晚进行充电。无线电力公司计划在今年夏季在E-Z-GO和ICON高尔夫电动车及轻型汽车上推出他们的Halo无线充电系统。该公司此前曾在福特电马Mustang Mach-E等改装车上展示过这一技术。无线电力公司的投资者包括三菱和西门子公司。此外,该公司还与韩国的KG汽车公司合作,在其生产的汽车上展示无线充电技术。

据无线电力公司透露,使用他们技术进行充电,小型客车一小时最多可行驶35英里(约合56公里)。在洛杉矶县,羚羊谷公共运输局采用由“浪潮”充电公司制造的感应系统为电动公交车提供动力。羚羊谷公共运输局的市场总监詹姆斯・罗亚尔表示,他们拥有15个“浪潮”无线充电站,其中一个位于办公地点,其余14个分布在公交线路上。 “浪潮”充电公司的销售和营销副总裁本杰明・奥斯兰德指出,250千瓦的充电器只需5分钟就能增加平均10英里的续航里程。他表示:“这使得公交车可以全天无需返回车库运营。”目前,“浪潮”充电公司已在美国各地安装了50多个充电站,并获得了美国能源部的资助,致力于研发适用于卡车的500千瓦快速充电器。印第安纳波利斯的电动公交车也开始采用无线充电技术。2019年,该市与位于宾夕法尼亚的充电初创企业因达克特电动汽车充电公司展开合作。总部位于布鲁克林的无线充电初创企业赫沃公司去年成功演示了一个2级无线充电器,并目前正在与美国能源部的橡树岭国家实验室和斯泰兰蒂斯集团合作,在克莱斯勒公司的一款混合动力车上试验一套50千瓦的无线充电系统。赫沃公司的首席执行官杰里米・麦库尔表示,公司还在与橡树岭国家实验室合作研发一款300千瓦的无线快速充电器。在小客车领域,无线充电技术的发展潜力得到了特斯拉设计主管弗朗兹・冯霍尔茨豪森的证实,他在去年12月的YouTube系列节目《杰伊・莱诺的车库》中透露,特斯拉也在研发无线充电技术。

冯霍尔茨豪森表示:“我们正在研究感应充电技术,因此你甚至不需要插任何插头――只需将车停放在充电板上,就可以进行充电。”特斯拉的积极态度也激发了其他汽车制造商的兴趣。麦库尔表示:“这是一个重要的信号,在此之前,无线充电一直被视为边缘技术,而现在已成为一种趋势性技术。” 标准化对于推动无线充电的普及具有重要作用。2022年,国际汽车工程师学会的工程师和技术专家最终确定了首个轻型汽车静止无线充电标准。这一标准涵盖了安全充电速度(最高可达11千瓦)以及互通性能等方方面面。此外,国际汽车工程师学会还发布了指导方针(虽然不是最终标准),要求重型车辆的充电速度不超过500千瓦。能源部已经达成协议,在犹他州的一条线路上以及沃尔玛的几个地点展示这一技术。能源部汽车技术局负责电气化研发的项目主管迈克尔・韦斯米勒表示:“最终决定权仍在卡车制造商和汽车制造商手中,他们将决定这一技术是否可行。”目前,大部分投资仍然流向传统的电动汽车充电器,但美国联邦和州议员正在努力争取资金以推动无线充电技术的发展。

据能源部称,美国目前拥有9000多个公共快速充电站和5.3万多个2级充电站。随着各州开始利用联邦资金,预计将会有更多充电站投入使用。专家们表示,随着未来汽车技术特别是自动驾驶技术的发展,无线充电的必要性可能会进一步增强。目前,国际汽车工程师学会正在研究使电动车与充电板对准的标准方法,这在汽车开始自动驾驶和停车时将变得尤为重要。