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汽車無線充電技術(shù)是提高純電動(dòng)汽車價(jià)值的關(guān)鍵技術(shù)之一，有一些同學(xué)就會(huì)好奇電動(dòng)汽車到底是如何實(shí)現(xiàn)無線充電的。

為什么要用無線充電？

不過我們可以先來明確一下，無線充電為什么好呢？這個(gè)問題的回答可以先對比一下電動(dòng)汽車有線充電和無線充電的場景：

簡單而言，有線充電的劣勢在于：

1、能夠進(jìn)行同時(shí)充電的汽車數(shù)目有限；

2、戶外有線充電樁易受到侵害；

3、占地也比較大。

電動(dòng)汽車的無線充電怎么實(shí)現(xiàn)？

接下來，要回答電動(dòng)汽車如何無線充電，也要先看看無線充電的原理。無線充電可以分為三種方式：1、電磁感應(yīng)式；2、無線電波式；3、磁場共振式。

電磁感應(yīng)式

電磁感應(yīng) —— 初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級線圈鐘產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。

無線電波式

基本原理 —— 類似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，接收電路，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。 

磁場共振

原理 —— 由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個(gè)裝置調(diào)整到相同頻率，或者說在一個(gè)特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量。

那么現(xiàn)在，我們就可以來討論電動(dòng)汽車的無線充電是如何實(shí)現(xiàn)的了。

電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)實(shí)際結(jié)構(gòu)及原理：

系統(tǒng)由位于汽車外部主級電路和位于汽車的內(nèi)部的次級電路、整流器以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。通常在充電的時(shí)候，帶有扁平鐵芯的主級線圈，即耦合器，是通過手動(dòng)的方式被插在次級鐵芯中一個(gè)縫隙處，這樣，能量就能夠從安置在底層的主級電路被轉(zhuǎn)換到電池中。

采用無線充電的電動(dòng)汽車已經(jīng)有一些實(shí)例了。

• 日產(chǎn)魔方電動(dòng)車

采用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式.即將一個(gè)受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個(gè)供電線圈裝置安裝在地面，當(dāng)電動(dòng)汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進(jìn)行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10kW，一般的電動(dòng)汽車可在7-8小時(shí)內(nèi)完成充電。

• 日本無線充電式混合動(dòng)力巴士

電磁感應(yīng)式，供電線圈是埋入充電臺的混凝土中的。車開上充電臺后，當(dāng)車載線圈對準(zhǔn)供電線圈后（重合），車內(nèi)的儀表板上有一個(gè)指示燈會(huì)亮，司機(jī)按一下充電按鈕，就開始充電。

什么時(shí)候能用上無線充電？

那么既然無線充電技術(shù)這么好，我們何時(shí)也能用上呢？這要從以下幾個(gè)方面來聊聊：

1、規(guī)劃

先來看看美國充電站發(fā)展規(guī)劃：

從上圖可見，發(fā)展速度相當(dāng)快，如果僅僅是數(shù)量多，也不足為奇。以ChargPoint為例，它不僅僅是一個(gè)簡單的充電網(wǎng)絡(luò)，它還可以向電動(dòng)車車主、經(jīng)銷商及制造商提供大量云服務(wù)，比如電動(dòng)汽車使用車可以通過手機(jī)下載充電服務(wù)公司的App，來尋找就近的空閑充電樁，并可直接導(dǎo)航至充電樁所在地。

那么我國呢？

截至目前，我國建成的電動(dòng)汽車充電樁達(dá)到了2.6萬個(gè)（國家電網(wǎng)數(shù)據(jù)），但從數(shù)量來看已經(jīng)很多了，不過根據(jù)國內(nèi)多家媒體的調(diào)查，充電樁投入使用的比例十分低。此外，我國各地的直流充電接口與通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)至今尚未統(tǒng)一，電動(dòng)汽車地方目錄（本質(zhì)是地方保護(hù)主義）盡管被宣布取消，實(shí)際上卻依然存在。

好在不久前，能源局制定的《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)觃劃》草稿已經(jīng)完成，樂觀預(yù)計(jì)到2020年，新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量將超過500萬輛。按照一輛車對應(yīng)1個(gè)慢充、0.2個(gè)快充計(jì)算，預(yù)計(jì)至2020年將會(huì)催生500萬個(gè)慢充和100萬個(gè)快充的市場需。隨著充電樁建設(shè)加速，充電設(shè)備未來投資額將會(huì)超過850億元。

2、布局

目前，我國針對電動(dòng)汽車應(yīng)用的充電站建設(shè)規(guī)劃布局理論尚未完整成熟，各地的充電站建設(shè)尚處于定點(diǎn)示范建設(shè)階段，沒有建立于車輛應(yīng)用、電網(wǎng)規(guī)劃、城市規(guī)劃相結(jié)合的充電站布局選址理論。

而且充電站建設(shè)的規(guī)劃與布局面臨著供電能力、服務(wù)能力與城市用地緊張的矛盾。

首先，充電站布局要在統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有電動(dòng)汽車的數(shù)量及進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

其次，電動(dòng)汽車充電站布局包括“需求”和“可能性”兩個(gè)因素。衡量充電站需求的主要指標(biāo)是交通量與服務(wù)半徑兩個(gè)要素，決定可能性與否關(guān)鍵在于交通、環(huán)保及區(qū)域配電能力等外部環(huán)境條件與該地區(qū)的建設(shè)規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃。

另外，充電站的設(shè)置還應(yīng)滿足城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃要求，各地還應(yīng)充分考慮本區(qū)域的輸配電網(wǎng)現(xiàn)狀，以及電動(dòng)汽車未來發(fā)展趨勢。

充分考慮以上因素（并不一定是全面的）之后，才是具體的選址和現(xiàn)場情況。

3、充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)

在電動(dòng)車實(shí)際使用的過程中，充電標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題非常明顯。京滬高速公路充電站全線開通后，有企業(yè)派工作小組去做電動(dòng)車運(yùn)行試驗(yàn)，結(jié)果是在這個(gè)充電站這輛車能充電，那輛車不能充電。

原因在于一方面標(biāo)準(zhǔn)還需完善，同時(shí)設(shè)施和汽車做的接口是否真正符合國標(biāo)需認(rèn)證，另一方面，原先國標(biāo)還沒有出來時(shí)，各地先行按照自己的想法制定了地方標(biāo)準(zhǔn)，也形成了現(xiàn)在的過渡階段。

今年國家已經(jīng)把接口標(biāo)準(zhǔn)納入新能源汽車購置稅減免目錄準(zhǔn)入條件，下一步還將納入新能源汽車準(zhǔn)入條件，解決標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力不強(qiáng)的問題。

4、充電設(shè)施誰來建

目前看來，統(tǒng)一充電標(biāo)準(zhǔn)先行，同時(shí)要解決的核心問題還有商業(yè)模式。這都屬于充電站長遠(yuǎn)規(guī)劃的問題。

充電站的運(yùn)營管理尚處于起步階段，尚未對其服務(wù)范圍進(jìn)行清晰定義，尚未建立成熟的運(yùn)營管理模式。建設(shè)運(yùn)營主體不明確已經(jīng)成為電動(dòng)汽車商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸問題之一。 

就我所知，國網(wǎng)對這塊越來越重視，2016年-2020年，國網(wǎng)建設(shè)充電站目標(biāo)高達(dá)10000座，建成完整的“四縱四橫”（四縱：沈海、京滬、京臺、京港澳，四橫：青銀、連霍、滬蓉、滬昆）電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)。但是也沒有好的盈利模式，都是賠本響應(yīng)國家號召。

就私有資本來說也是一樣，盈利模式單一，單靠服務(wù)費(fèi)，難以實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定收益。在目前的情況下，其實(shí)有80%的車主都可以通過家庭充電的方式來滿足需求，如果要外出充電，更多的也只是補(bǔ)電。這對于充電站來說收益顯然會(huì)很低，而且還有特斯拉這種提供免費(fèi)增值服務(wù)的新能源汽車廠家。

商業(yè)模式不清晰，也沒有國外的經(jīng)驗(yàn)參考，個(gè)人感覺單純從充電站單方面解決非常困難，因?yàn)檫@些主體的利益是相對的，結(jié)合新能源汽車和充電設(shè)施，由政府、新能源汽車廠家、充電設(shè)施業(yè)主一起形成一個(gè)商業(yè)模式，或許比較靠譜。

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