电动汽车无线充电为什么没普及？
大家好，我是小智，关于无线充电的问题，怎么能少了我（手工滑稽脸）。 一项技术如果没有被普及，一般有两种情况： 一，这项技术的普及没有意义； 二，这项技术不够成熟，暂时无法普及。 因此在回答题主之前，必须要先搞清楚第一个问题： 为什么要在电动车上普及无线充电？ 传统的有线充电方式，功率大、效率高、连接可靠，难道它不香吗？ 的确，从功能性的角度来说，已经很香了。但是！我想说的是但是，如果从用户体验的角度来说，有线充电却有一个明显的弱点——打断使用体验的「连续性」。 什么是「体验的连续性」？那就不得不提到另一个很火的词——沉浸式体验。无论是科技产品，还是智能电动车产品，都在反复提及沉浸式体验这个概念。好的产品，可以使用户沉浸其中，甚至帮助用户进入连续而专注的心流状态。苹果生态一个很重要的卖点，也是可以在产品生态之中实现无缝的衔接，从而打造一套连续的用户体验。 想要给用户提供沉浸式体验，就要避免打断他们的使用过程。有线充电的方式，不可避免的需要人参与到充电枪插拔这个过程中，无法做到「停车即走」的酣畅淋漓。 试想一下，当您带着一身的疲惫下班，把车停到车库后，却无法第一时间回家葛优躺，不得不拖着疲惫的身躯，拿着落满灰尘脏兮兮的充电枪，在潮湿闷热的地下室里跟充电口较劲。 无线充电，虽然改变不了电动车需要充电这个事实，但是可以让您享受到停车即走，自动补能的沉浸式体验。您甚至都无需考虑是否要充电，充多少电的问题，系统会根据当前电池的健康程度以及用户的使用习惯，自行做出最优决策。整个过程完全自动，一气呵成。 怎么样，说到这里，各位是不是对无线充电技术有了一丢丢期待呢？但是小智在这里要说，体验的提升，还只是整车无线充电技术应用场景的冰山一角而已，真正的大招是与自动驾驶功能的完美匹配。 自动驾驶看似遥远，实际上离我们已经很近了。最近各大厂商纷纷推出，或者计划推出的「最后一公里泊车」功能，其实已经是自动驾驶技术的初级应用了。可是，只实现最后一公里自动泊车，不实现自动补能总感觉差点意思啊！总不能，汽车自己去找车位停好了，用户还得跟在它后面帮它插个充电头吧？！（真电动爹？） 无人参与的无线充电方案，跟自动驾驶技术绝对是最佳CP。试想将来自动驾驶技术大面积普及的时候，大量的电动车在云计算平台的指挥下，高效而有序的完成行驶-补能-再出发全过程，同时应用最优补能方案，与电网形成完美协同，壮观的智慧城市综合交通体系是不是已经跃然纸上了？当然，这个稍微扯得有点远。但是短期内，无线充电技术的确可以配合自动驾驶技术，为用户提供一套完整无缝的自动停车补能体验。 所以说无线充电技术还没有普及，并不是因为大家觉得没必要。真正的原因其实是：给用户完美体验的整车无线充电技术难度大，大规模量产尚需时日来慢慢打磨。 无线充电从原理上来说其实并不难，100多年前就已经有了，简单来说就是： 发射端：通过变化的电流产生变化的磁场（毕奥-萨伐尔定律）， 接收端：通过感应变化的磁场从而产生电流（法拉第电磁感应定律）。 这个原理有两个比较大的弱点会影响在电动车上应用。 一个是充电功率低。 二是发射端与接收端之间需要离得很近。 电动车的电池动辄上百度，小功率充电如同涓涓细流聊胜于无。而且车辆接收端与车外发射端之间，也不可能离得特别近。 那大功率的无线充电技术有没有呢？说到这个，不得不提一个神人——特斯拉（此特斯拉非彼特斯拉，虽然彼特斯的命名确实是为了致敬此特斯拉）。 在19世纪末的哥伦比亚世博会上，特斯拉就向世人首次展示了无线充电技术——他用无线电能传输的方式将一盏磷光灯点亮。 而实现大功率远距离的电能传输，也是特斯拉毕生的梦想。1901年，他在银行家摩根的资助下，建造了沃登克里弗塔，并开始了远程无线输电试验。据传说闻名世界的「通古斯大爆炸」，就是特斯拉试验的产物。遗憾的是，最终因为各种原因，这项实验未能继续下去，留给世人一个巨大的谜团。 而真正适合整车的无线充电技术，则始于2007年MIT教授Marin Soljacic团队的一个试验——磁场共振试验。他们在发射端和接收端加入谐振网络后，设计了磁耦合谐振无线输电系统，在两米的传输距离下，点亮了60W的灯泡，并且还保证了40%的效率。如下图所示，磁场共振原理可以显著的增加主次级线圈之间的距离与直径的比值，给整车无线充电提供了可能性。 这一试验的重要意义在于它点燃了业界对于整车无线充电技术的热情，大家又重新开始对整车无线充电技术进行研究。然而，无线充电技术要应用到电动车上时，面临的困难可不止充电功率这一个。 -应用环境恶劣 无线充电发射端一般被布置在停车位地面上，如果停车位在室外，就需要保证即使在雷电雨雪、高温暴晒、低温冰冻等恶劣环境下依然可以有效工作。即便是在室内，也需要考虑可能会被车轮碾压或者行人踩踏等情景。 -泊车精度要求高 从原理上来说，车端和地端线圈之间的相对位置，会显著影响充电功率和效率。指望用户每次都把车以厘米级的精度停准显然不现实，因此工程师需要从线路设计和标定上入手，将系统可容忍的位置误差做到尽可能大，弱化对停车位置精准度的要求。将来，也有望跟自动泊车功能相结合，确保每次泊车都能以最佳效率充电。 -安全防护要求高 由于整车无线充电功率较高，同时充电环境又是暴露在室外的空间，因此充电安全问题格外重要。系统需要具备对周围环境的活体检测功能，避免对出现在充电环境里面的小猫小狗，甚至是人产生伤害。同时系统还要能检测到出现在磁场范围内的金属异物，避免其被交变的磁场加热而对充电系统造成破坏。 好在，随着各大厂家在技术上的刻苦攻坚，以上的困难正在一个一个被克服，整车无线充电技术正在快步走向大家的生活。 2013年，无线充电行业巨头高通（没错就是那个高通），跟电子方程式Formula E赛事主办方达成合作，将旗下的Halo无线充电技术首先应用到了部分电动方程式赛车上。 后来到2015年，又为赛事的官方安全车宝马i8配备了无线充电系统。不过，这些车型都只是对量产车型进行改装，并且只使用在赛车场这种特点的场合下。 真正已经量产的支持整车无线充电的车型有两款：充电功率3.6kw的奔驰S550e混动车型和充电功率3.3kw的宝马530e iPerformance混动车型。 可以看到，由于成本高以及功率低的原因，最早期无线充电技术只是应用在豪华品牌的混动车型上，也没有引进到国内，国际市场反馈也比较平淡，但是这两个先驱者对于无线充电技术应用的推广功不可没。 目前这个领域最接近于大规模量产的车型是智己汽车的旗下的首款豪华智能电动轿车——智己L7（小小自豪一下）。 智己L7的无线充电最高功率可达到11kw，最高效率可以达到90%以上。目前智己内部的研发工程师正在进行着紧锣密鼓的开发测试工作，目标是在整车交付的时候，让每一个「智己人」可以享受到一套「交付即成熟」的「无感补能」解决方案。 小智也将密切关注开发过程，同时期待着有更多电动车厂商能够引入无线充电技术，为消费者早日构建一个无感补能智慧生态！（手工撒花）