在现代生活中,无线充电已成为智能手机用户的日常享受,无需繁琐的线材连接,只需轻轻放置于充电板上,便能实现便捷充电。对于追求高效、便捷的电动车用户来说,这一技术能否同样赋予他们“即放即充”的畅快体验?目前,部分国内外电动汽车已配备无线充电功能,然而这一功能仍需在车辆静止时使用。
为了实现电动车在行驶中也能享受无线充电带来的便利,科研人员在全球范围内不断探索创新解决方案。例如,韩国首度在龟尾市部署无线充电公交系统,以色列则在特拉维夫铺设了两公里长的无线充电公路,而德国的一项新系统则让高速公路上的电动车能够边行驶边充电。中国电力科学研究院等机构也在深入研究动态无线充电系统的关键技术与设备,推动其发展。
无线充电技术不仅简化了充电流程,减少了用户等待时间,还能有效缓解里程焦虑,减少对大容量电池的依赖。无线充电技术大致分为电磁感应、磁场共振、电场耦合和无线电波四大类。电磁感应因其结构简单、功率传输大、短距离高效的特点,目前应用最为广泛。其工作原理是通过交流电在能量发射端线圈产生变化磁场,作用于能量拾取端线圈,从而产生感应电动势,进而对电池进行充电。
动态无线充电系统相较于静态系统,主要区别在于能量发射端的变化——从地面线圈转变为地下供电导轨,以适应车辆移动的特性。这一设计虽带来了技术上的挑战,但也为电动车提供了一种全新的充电方式。
然而,动态无线充电的实施并非易事。电磁感应技术在传输距离上的限制,使得行车过程中稍有偏差,就会大大影响充电效率。此外,考虑到室外环境下的可靠性与安全性,动态无线充电公路的建设和维护成本远高于传统高速公路,约为后者的十倍之多。
电动汽车的补能便捷性一直是行业关注的重点。除了动态无线充电,超级快充和电池换电技术也被视为经济可行且成熟的选择。超级快充技术能够实现“充电五分钟,行驶二百公里”的高效补能,但低温充电、安全性和电池寿命等方面仍需持续改进。电池换电模式在短时间内完成换电,补能效率媲美燃油汽车,尤其适用于中重型商用车,已有企业通过换电服务实现盈利。
相比之下,动态无线充电技术的大规模应用还面临诸多挑战,但从长远看,其为用户提供在行进中即时充电的愿景令人期待。在特定应用场景下,如城市电动公交车,由于其固定的线路、较低的车速和固定的停靠点,动态无线充电系统可能首先实现规模化应用。未来,随着技术进步与成本优化,动态无线充电有望在更广泛的市场中找到其独特价值。