[汽车之家 新能源技术] 说起无线充电技术，我们在日常生活中早就开始使用了，包括智能手机、耳机、鼠标、牙刷都能够实现无线充电，而车辆无线充电技术也在好几年前就被研究出来了，因其便捷、步骤简单的充电方式让其一度成为未来充电技术的发展方向。可几年过去了，无线充电技术在手机等消费级市场上发展得一片红火，但在量产车型上却鲜少出现？无线充电技术真的就不香了吗？是什么制约了它的推广普及？
一、无线充电是怎么回事？
无论是手机的无线充电还是车辆的无线充电，它们最基本的原理都是一致的。充电器与用电装置之间不用电线连接，通过电磁场传送能量。目前主流的无线充电有四种方式，电磁感应式、磁场共振式、电场耦合式、无线电波式，手机和车辆上主要应用的是前两种方式。
如今市面上越来越多的手机也具备了无线充电功能，而且随着该项技术的普及，相应的标准也应用而生，只要符合同一个标准，发射线圈和接收线圈可以感应耦合，那同一个充电座就能给不同的手机甚至是电子设备充电。我们国家在2010年将无线充电联盟的Qi无线充电标准引入国内，这也是为什么在不少电子设备的无线充电器上可以看到Qi标志的原因。不过像手机无线充电这种感应式充电技术有一个缺点：发射线圈和接收线圈对位置的要求比较高，线圈耦合对失调性非常敏感，位置对不齐就会让充电效率大大降低甚至无法传递电流。
这对于该技术应用在车辆上提出了较大的挑战，虽然我们可以将发射线圈固定，通常的做法是使用一个类似充电垫的东西固定在地上，但接受线圈是被安装在移动的车辆上，如何保证每次充电，车辆都能停在精准的位置上，而不用为了充电来来回回挪车？
该充电系统停车位置纵向最多偏差7厘米，横向最多偏差14cm，可以提供3.2kW的无线充电功率，相当于普通交流慢充充电桩的功率，以宝马530Le 9.4kWh的电池组计算，充满电的时间约为3个小时。
既然感应式充电这么麻烦，有不少企业就另辟蹊径，采用磁场共振式技术。简单来说，就是发射线圈和接收线圈只要具有相同的共振频率，就能够传递电能。这种方式对于两个线圈的位置要求相对低一些，从技术的角度来说，它为动态充电也提供可能，即在道路内铺设发射线圈，车辆可以边开边充电。
高通曾经在宝马i系列、日产聆风以及雷诺ZOE等车型上进行过测试，都取得了很好的效果。本田的无线充电技术也采用磁场共振式无线充电技术，在2019年CES上，本田还展示了基于V2G的无线充电技术，只要充电座和被接收器只要有80%的面积重合，就可以为车辆充电。
无线充电摆脱了线缆的束缚，不用再插拔笨重的充电枪，即停即充，而且从上面的介绍来看，无线充电技术已经可以进入量产阶段了，但为什么它没有向有线充电一样普及呢？到底是什么阻碍了它前进的脚步？
㊣二、路上的“绊脚石”
1、充电功率偏低、造价高
无论是我们说的感应式充电还是磁场共振式充电，它的充电功率都比较低，较成熟的乘用车无线充电系统输出功率基本在3-10kW左右，少数可以做到输出功率超过20kW，这和现阶段交流慢充桩的充电功率相似。而且由于线圈耦合受到距离的影响，充电传输效率基本在80%-90%（有线充电的传输效率在95%以上）之间，所以上面说的输出功率在实际充电过程中还需要打一定的折扣。
2、对环境要求高、后期维护麻烦
很多车主的充电场景是晚上回家充电，第二天用车，如果充电途中有宠物或者其他物体打断了充电，那第二天用车无疑将受到影响，无线充电这种充电方式需要时不时地查看一下，这让本来便捷的充电方式变得更加麻烦了。
此外，这种充电设备安装后维护起来也比较麻烦。目前车辆无线充电的设备主要有两种，一种是充电底座在地面上，一种是将充电底座安装在地面下。地面上的充电底座即便是不充电停车时也需要对其小心呵护，而地面下的充电底座则有散热的问题，充电过程中产生的大量的热该如何冷却，后期如何维修？这些问题都将增加充电设备的前、后期成本。
3、标准尚未统一
参照有线充电设备，国内近几年才有了统一的国家标准，对充电桩的功率等级、安全要求、结构要求、通讯协议有了统一的标准，而无线充电还涉及到充电频率、电磁环境等诸多问题，目前累积的案例还比较少，标准尚难形成。
三、有线充电技术不断向前发展
那未来充电技术除了向着“无线”发展还有那些方向呢？超级充电桩（大功率直流快充桩）或许是一个。特斯拉的CEO伊隆·马斯克就认为无线充电技术和超级充电站相比，无线充电属于一种“低效且低能”的充电方式。
澳大利亚制造商Tritium不久前，还发布了充电功率高达475kW的充电桩。在目前阶段，有线充电的功率已经大大提高，充电时间会相应降低，只要车辆的电池技术能够跟得上，充电时间长的问题会得到缓解。无论车企还是充电运营商，大家都已经将大部分精力放在了布局有线充电网络上，就对降低对无线充电技术普及和应用的优先级。
除了超级充电桩，即插即用的无感支付也是有线充电的发展方向之一。现在大多数充电方式需要插入充电枪，再在充电桩上进行启动充电、支付费用等操作才能充入电量，步骤比较繁琐，这也是有线充电与无线充电相比的劣势。即插即用的无感支付在一定程度上免去了很多步骤，让充电更加方便。
充电技术还在发展当中，有线充电技术还没有到成熟的阶段，有线充电费时、费力、费事的问题正逐步得到解决，未来还有无限的的可能。特斯拉开发的可自动寻找接口的充电臂，大众汽车的移动充电机器人都为我们描绘了未来充电的场景。
全文总结：
有人认为车辆的有线充电和无线充电就像多年前的固定电话和手机，后者必定代替前者，实际上这种类比并不太准确，因为固定电话的发展在一定阶段是固步不前，但有线充电技术依然在不断向前发展着，在可以预见的几年内，车企和充电运营商已经会以布局有线充电网络为主。不过任何先进的科技，都是伴随着争议发展起来的，也许有一天车辆无线充电领域会有突破性的技术出现，那时或许会出现车辆无线充电全面代替有线充电的时代。（文/图 姜田双）
