電動汽車的無線充電正漸漸接近現實 - 彭博社

由布魯克林的HEVO公司製造的無線電動汽車充電器。

HEVO提供

不久的將來，插電式汽車可能不再需要插頭。電動汽車駕駛員只需在需要充電時駛入專用停車位，等待儀表盤上的指示燈亮起，然後下車繼續他們的一天。

這就是無線電動汽車充電的承諾，一種無線傳輸電子的技術，將消除所有那些討厭的電線。多家初創公司多年來一直致力於使無線充電成為主流，隨着電動汽車的普及，推動無線充電成為現實的勢頭正在增強。公司正在圍繞標準化技術展開合作，汽車製造商正在進行無線實驗，各地政府正在制定使用案例。甚至 特斯拉公司 也表現出了興趣。

但仍然存在重大障礙，其中最主要的是充電速度慢以及需要資金和興趣來建設充電站並吸引更多汽車製造商加入。雖然在紙上看來無需電線充電聽起來很棒，但該技術面臨着影響公共插座推出的同樣矛盾：更強烈的消費者需求可能會促使汽車公司採用無線充電，但電動汽車需求的增長在一定程度上受到對公共充電的焦慮的阻礙。

“如果我是汽車製造商，我可能會因為目前沒有無線充電器而不願意在車輛上安裝它，”美國能源部車輛技術辦公室電氣化研發項目經理邁克爾·韋斯米勒説道。“你真的必須同時看到基礎設施和車輛的部署，才能最終讓這個技術變得有意義。”

由WiTricity Corp.製造的無線充電器為福特野馬Mach-E充電。WiTricity提供無線充電，或稱感應式電動汽車充電，通過利用磁共振和充電墊產生傳輸電能的磁場來實現。當汽車下方的接收線圈與充電墊上的線圈對齊時，接收器捕獲能量並將其輸送到汽車的電池中。這項技術類似於無線手機充電，也需要接收器和對齊的線圈；但電動汽車系統可以在多達10英寸（250毫米）的距離內工作。

然而，速度是一個問題。大多數無線充電器的速度與家用Level 2充電器相當，而不是許多公共站點提供的直流快速充電器。電動汽車也需要在設計時考慮無線充電。Wood Mackenzie的分析師Amaiya Khardenavis表示，雖然可以對電動汽車進行後期改裝，但實際上這可能會使汽車的電池保修失效。

對於汽車製造商來説，啓用無線充電仍然很難證明其合理性：它成本高昂，而且目前還沒有充電站使其成為吸引汽車買家的有力賣點。位於馬薩諸塞州的WiTricity Corp.的首席執行官Alex Gruzen表示，他公司的無線充電功能將使汽車製造商每輛車的成本增加數百美元，而消費者至少需要支付2500美元起步，他預計這兩個數字在未來五年內會下降。

這些障礙意味着，至少目前，無線電動汽車充電主要存在於試點項目中。中國和韓國的一些汽車製造商正在對新的乘用車測試這項技術，但許多無線充電試點項目都是針對商用車輛的，這些車輛往往有固定路線，並且可以在固定停車位上夜間充電。

“您可以在整個路線上的特定位置部署充電器，”電動汽車分析公司EVAdoption的創始人兼首席執行官Loren McDonald説道。

今年夏天，WiTricity計劃在E-Z-GO和ICON EV高爾夫球車和輕型車上推出其Halo無線系統，之前在改裝車輛上展示了該技術，如Ford的野馬Mach-E。該公司的投資者包括三菱商事和西門子公司，WiTricity與韓國KG Mobility合作展示無線充電汽車技術。WiTricity表示，乘用車使用其技術每小時最多可充電35英里。

“充電仍然是電動汽車買家擔心的重要問題之一，而我們讓它成為背景中的一件事，”Gruzen説。

在洛杉磯縣，羚羊谷交通管理局使用WAVE Charging生產的感應系統來為其電動巴士車隊提供動力。根據AVTA營銷總監詹姆斯·羅亞爾的説法，該機構擁有15個WAVE無線充電站，其中一個位於辦公室，另外14個分佈在巴士路線上。印第安納波利斯也在為其由中國電動汽車巨頭比亞迪股份有限公司製造的電動巴士使用無線充電。2019年，該市與賓夕法尼亞州的充電初創公司InductEV（當時稱為Momentum Dynamics Corp.）合作。

總部位於布魯克林的無線充電初創公司HEVO Inc.正在與美國能源部奧克嶺國家實驗室和Stellantis NV合作，在去年完成與一款二級無線充電器的演示後，試驗一款50千瓦的無線系統，用於這家汽車製造商的克萊斯勒Pacifica混合動力車上。HEVO還與奧克嶺合作開發了一款300千瓦的無線快速充電器，公司首席執行官傑里米·麥庫爾表示。

對於乘用車無線充電潛力的最關鍵信號可能是特斯拉設計總監弗蘭茲·馮·霍爾茨豪森在去年12月確認，該公司正在研發自己的版本技術。馮·霍爾茨豪森在YouTube系列節目“杰倫諾的車庫”中表示：“我們正在研發感應充電，所以在那一點上你甚至不需要插入任何東西——只需把車開進車庫，駛過墊子，它就在充電了。”在一次露面中。

特斯拉的信心投票也激發了其他汽車製造商的興趣。麥庫爾表示：“這是一個重大的警鐘。在此之前，無線充電仍被視為邊緣技術。現在它成為了一項熱門技術。”

標準化也有助於推動採用。2022年，工程師和技術運輸專家協會SAE International制定了首個輕型車輛固定式無線充電標準，該類別包括乘用車。該標準涵蓋了從安全充電速度（高達11千瓦）到互操作性和性能的所有內容。最終確定。

“這意味着……公寓樓的充電樁可以建造，”Gruzen説道。“這意味着停車場、街邊停車位都可以採用那些專門從事公共基礎設施的無線充電公司的技術。而汽車製造商可以專注於製造兼容的汽車。”

SAE也發佈了指南，儘管還不是最終標準，用於重型車輛以最高500千瓦的速度進行無線充電。美國能源部已經達成協議，在猶他州的UPS路線和幾家沃爾瑪門店進行該技術的演示。“最終決定是否對他們有意義的將是卡車製造商和汽車製造商，”Weismiller説。

WiTricity最近在拉斯維加斯的消費電子展上推出了一款用於高爾夫球車和低速車輛的無線充電產品。WiTricity提供目前，絕大部分投資仍然流向傳統的電動汽車充電樁，儘管美國聯邦和州議員正在推動撥款以擴大無線充電。根據美國能源部的數據，美國現在擁有超過9,000個公共快速充電站和超過53,000個二級充電站。隨着各州開始部署50億美元的聯邦資金，預計會有更多充電站投入使用。

但專家表示，未來汽車技術的發展，特別是自動駕駛技術，可能會加強無線充電的論點。 SAE目前正在制定一種標準方法，用於將電動汽車與充電墊對齊，這在汽車開始自行駕駛和停車時將變得尤為關鍵。

在墊子上給電動汽車充電並非充電的最終前沿。 SAE計劃更新其輕型車輛標準，以包括雙向充電，這使得汽車可以向電網供電。 Gruzen表示，WiTricity的下一代無線充電組件將是雙向的；他預計將在今年晚些時候開始向汽車製造商銷售這些組件。

SAE還在制定所謂的“動態感應充電”的技術指南，即車輛在運動時無需插頭即可充電。這項技術可能會將街道本身變成充電墊，但目前仍處於萌芽階段。以色列公司Electreon去年在底特律的一條四分之一英里長的道路上進行了動態充電測試。本月早些時候，Stellantis表示，其計劃於2028年投產的克萊斯勒Halcyon概念電動汽車將配備動態無線充電功能。

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