在科幻電影中，時(shí)常能看到有交通工具通過無線充電技術(shù)來補(bǔ)充能量，經(jīng)過短暫的停駛過后再次上路。而在現(xiàn)實(shí)世界中，越來越多的企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)正在努力將理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。比如，高通公司正在研發(fā)一種“動(dòng)態(tài)無線充電”的技術(shù)，用電動(dòng)汽車能夠邊走邊充電。特斯拉宣布將于今年4月發(fā)布無線充電裝置，減少用戶對(duì)于充電樁的依賴。
在國內(nèi)，也有不少企業(yè)在進(jìn)行無線充電技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)。本報(bào)記者獲悉，中興通訊公司正在北京亦莊開發(fā)區(qū)籌建無線充電公交線路，目前已經(jīng)完成了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并進(jìn)行了行駛測(cè)試。無線充電的公交車站究竟長什么樣子？這項(xiàng)技術(shù)安全嗎？采用無線充電技術(shù)的公交車與一般的新能源公交車有什么不同？帶著疑惑與好奇，記者前往北京亦莊榮昌東街附近的公交場(chǎng)站一探究竟。
■測(cè)試完畢被暫時(shí)擱置
到達(dá)無線充電公交場(chǎng)站，中興通訊華北區(qū)無線充電總監(jiān)宮子勝為記者介紹了無線充電公交線路目前的情況。該公交場(chǎng)站內(nèi)共有可以無線充電的中型公交車15輛，配有4個(gè)無線充電車位。4個(gè)車位下方埋有無線充電設(shè)備，設(shè)定電壓超過400V，充電功率達(dá)30kW，傳送距離在25cm以內(nèi)。在設(shè)備上方，施工方采用了絕緣防水的玻璃鋼材料進(jìn)行覆蓋，與地面高度持平。整套設(shè)備可以以“充電一分鐘，行駛一公里”的速度為中巴車進(jìn)行無線充電，從0%~100%的充電時(shí)間約為兩個(gè)小時(shí)。
在充電流程上，需要駕駛員先將中巴車倒車駛?cè)胙b有無線充電設(shè)備的車位。車上的電能接收裝置要與車位埋住的線圈位置對(duì)齊。施工方為充電車位左右兩側(cè)刷了兩條白線作為車輪的對(duì)齊線，并設(shè)置了輪擋，以輔助駕駛員操控汽車進(jìn)行精準(zhǔn)定位。當(dāng)車輛停穩(wěn)后，駕駛員通過中控臺(tái)右手邊的一個(gè)觸摸屏遙控車位開始對(duì)車輛進(jìn)行充電。當(dāng)充電完成后，駕駛員遙控停止充電，然后直接開走汽車。整個(gè)充電操作只需駕駛員一人便可完成。
對(duì)于安全問題，宮子勝表示，主要是要防止漏電和電磁輻射。設(shè)備在做絕緣防水處理后，下雨天有積水也不會(huì)漏電。對(duì)于電磁輻射問題，中興通訊邀請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)對(duì)充電過程中車上以及車周圍各部分的電磁輻射強(qiáng)度進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。結(jié)果顯示，輻射最大的位置在乘客上下車門往外一米的位置，輻射強(qiáng)度為19.23μT，低于世界衛(wèi)生組織推薦的國際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICIRP）所界定的安全最高限值27μT。從測(cè)試結(jié)果來看，目前無線充電技術(shù)的電磁輻射強(qiáng)度在安全范圍。
據(jù)了解，這15輛中巴車將會(huì)采用“微循環(huán)”的運(yùn)行線路，每一趟的行駛里程在10公里以內(nèi)，覆蓋周邊5公里人員前往地鐵站與交通樞紐的出行需求。每班公交車到站后，可以利用等客、駕駛員休息、換班的時(shí)間進(jìn)行大約10分鐘的無線充電，電量可以滿足公交車的下一班行駛。
不過，雖然15輛中巴車已經(jīng)完成了路測(cè)，但并沒有開始運(yùn)行，被擱置在公交場(chǎng)站。對(duì)此，宮子勝給出的解釋是，正式運(yùn)行還需等待北京市交通委對(duì)線路的最終確定。
■比有線充電有些優(yōu)勢(shì)
雖然試點(diǎn)項(xiàng)目暫時(shí)被擱置，但據(jù)中興新能源公司副總裁田鋒介紹，中興通訊選擇將無線充電作為公司未來發(fā)展的一塊重要業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
田鋒認(rèn)為，就當(dāng)前新能源汽車的發(fā)展形勢(shì)來看，充電問題依舊是擺在新能源車車主面前的一道難題。盡管有線充電樁尚未普及，但是其相對(duì)于無線充電技術(shù)來說，已經(jīng)有了一系列先天性不足，可能只是充電技術(shù)發(fā)展過程中的過渡階段。無線充電擁有便捷性、安全性與可靠性等優(yōu)勢(shì)，將是新能源汽車充電技術(shù)未來的方向之一。目前，在國內(nèi)外有多家企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)正在就無線充電技術(shù)展開測(cè)試與驗(yàn)證，這正說明各方都認(rèn)識(shí)到了無線充電技術(shù)的價(jià)值。
首先，無線充電非常便捷高效。與有線充電需要準(zhǔn)備充電線與充電槍不同，無線充電只需要車主將車停在無線充電點(diǎn)即可，非常方便。對(duì)公交車等商用車來說，無線充電不需要像充換電設(shè)施那樣占用大量土地面積，只需對(duì)現(xiàn)有停車位進(jìn)行改造即可。雖然在充電效率上，無線充電較有線充電還有一定差距，但差距也在不斷縮小。田鋒表示，目前無線充電的傳輸效率可以控制在86%~91%之間，距有線充電93%的效率已十分接近。
其次，無線充電相對(duì)有線充電來說更加安全可靠。目前有線充電這種將一個(gè)高電壓的充電樁擺放在室外并不安全，容易遭受自然或人為因素的侵蝕與破壞，增加充電樁運(yùn)營方的維護(hù)成本。無線充電設(shè)備雖然前期投入成本是現(xiàn)有充電樁建設(shè)成本的4~5倍，但主要充電設(shè)施埋在地下，可以很好地適應(yīng)惡劣天氣以及避免惡意破壞，因而使用壽命更長，維護(hù)成本更低。據(jù)田鋒介紹，目前北京亦莊這一批無線充電設(shè)施的設(shè)計(jì)使用壽命在10年以上。
“只有更多的資本和企業(yè)參與到這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中來，蛋糕才能越做越大。”田鋒說，“中興正在籌備建立中國充電發(fā)展產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，未來將會(huì)把無線充電技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)向聯(lián)盟內(nèi)的企業(yè)公開。”
■成本和輕量化是瓶頸
對(duì)于無線充電技術(shù)的發(fā)展前景，企業(yè)都比較看好，記者在亦莊無線充電公交場(chǎng)站也沒有發(fā)現(xiàn)試點(diǎn)存在什么明顯的技術(shù)問題。但記者在采訪有關(guān)公司負(fù)責(zé)人時(shí)了解到，想要實(shí)現(xiàn)無線充電技術(shù)的大規(guī)模商用并不是一件簡單的事兒。
特銳德公司技術(shù)總監(jiān)周強(qiáng)告訴記者，雖然特銳德公司也正在對(duì)無線充電技術(shù)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、調(diào)研、路線篩選等諸多工作，但是在該領(lǐng)域投入的資源并不多，尚處于前期研究階段，更多是在做一些技術(shù)儲(chǔ)備工作。在他看來，無線充電技術(shù)雖然擁有諸多好處，也代表了未來汽車充電技術(shù)的發(fā)展方向，但在很長一段時(shí)間內(nèi)，還存在很突出的問題，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。
“最重要的一點(diǎn)是成本問題。”周強(qiáng)說，“無線充電設(shè)施的前期投入成本是有線充電樁的數(shù)倍，對(duì)于很多公司而言是一筆并不輕松的成本支出。而后期維護(hù)成本是否比有線充電樁低，目前也只是理論推測(cè)。”
在車輛這一端，同樣也面臨著成本挑戰(zhàn)。田鋒告訴記者，現(xiàn)有新能源乘用車加裝無線充電模塊的費(fèi)用在1.5萬元以上，而商用車的費(fèi)用更是高達(dá)10萬元。無論對(duì)個(gè)人車主還是客運(yùn)企業(yè)而言，都是很大一筆成本支出。
問題不光存在于成本方面，加裝無線充電模塊不符合新能源汽車輕量化的發(fā)展趨勢(shì)。周強(qiáng)向記者介紹，車輛若要實(shí)現(xiàn)大功率的無線充電，就需要安裝與之相匹配的整流器，將交流電轉(zhuǎn)化為直流電。滿足15kW充電功率的整流器重量就高達(dá)幾十公斤。若要滿足商用車30kW乃至40kW的充電功率，整流器的重量就會(huì)高達(dá)100到200公斤，這與電動(dòng)汽車輕量化的設(shè)計(jì)要求相違背。在周強(qiáng)看來，車輛無線充電技術(shù)發(fā)展的突破口，應(yīng)當(dāng)首先應(yīng)用在廠區(qū)和企業(yè)園區(qū)內(nèi)的特種與專業(yè)車輛上。這類車輛的行駛里程較短，車位固定且充電方便，較少涉及輕量化設(shè)計(jì)的問題。