解释了电动汽车的无线充电

在过去几年里，无线充电在高端智能手机上已经变得很普遍，几家公司也在考虑扩大这项技术在电动汽车和插电式混合动力汽车上的应用。在这里，我们解释技术背后的原则，以及它的优点和缺点。我们还关注了一些致力于开发大众市场使用的公司。

无线充电是如何工作的?

“磁谐振耦合”原理使无线充电成为可能。这使得在没有电线或电缆的情况下，通过在发送器和接收器这两个电路之间创造磁场来传输电力。

尽管从理论上讲，无线电力传输可以长距离传输(19世纪的科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)曾提出过)，但目前大多数系统最多只能传输几英尺的距离。最常见的应用是充电板——一个可以放置智能手机或电动牙刷等设备来充电的平面。

无线充电的好处

无线充电的主要好处是，它不需要为了给汽车电池充电而拔插通常比较重的充电线。电缆不需要展开或储存，无论是在充电点或在充电点，或在你的车的任何地方。无线充电板传输电力的效率也比电缆更高。

无线充电还可以让司机无需出门就能给汽车充电，这在寒冷或潮湿的天气里是非常方便的，尤其是当你没有车库或在没有覆盖的公共充电点时。简而言之，无线充电技术使电动汽车或插电式混合动力汽车充电尽可能的快捷和简单——甚至比为汽油或柴油汽车充电更容易。

无线充电的缺点

无线充电的两个主要缺点是成本和速度:目前，它会增加任何安装它的电动汽车的成本，而且比一个典型的家庭壁盒充电器还要贵。但随着技术的进一步发展和大规模生产，这种成本失衡将会缩小，甚至可能完全消失。

无线充电也不如公共有线充电快。目前可能的最快速度约为20kW，相比之下，有线点的速度为150kW或更多。

但无线充电与有线充电有不同的用途:而不是用来充值全都空档电池在一次长途旅行,而是用于缓慢充电在家过夜,或者充值的位置一辆车可能静止一段时间,比如一辆出租车等级或购物中心的停车场。

电动和混合动力汽车的无线充电

有几家公司正在研究用于电动汽车的无线充电技术，许多试验应用已经进行，尽管目前还没有广泛应用于生产车型。

早在2018年，宝马就已经为其530e插电式混合动力轿车提供了无线充电系统，这是宝马在德国、英国、美国、日本和中国市场租赁汽车协议的一部分。作为一种可供客户选择的方案，宝马无线充电包括一个感应式充电站(“地垫”)，可以安装在车库或户外，以及一个次要组件(“CarPad”)，固定在汽车的底部。该系统的充电功率为3.2 kW，可使530e的电池在大约三个半小时内充满电。

2020年初，诺丁汉市赢得了一笔340万英镑的政府拨款，用于试验电动出租车的无线充电。最初，该市10辆加长里程的混合动力出租车配备了无线充电套件，几辆市中心出租车配备了充电板。诺丁汉的试验是英国政府投资4000万英镑进行无线充电试验的一部分，也是“零充电之路”计划的一部分。

美国WiTricity公司是一家从麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)分拆出来的公司，是汽车无线充电技术的领先开发商之一。该公司设计了一套“高效的3.6-11千瓦电动汽车充电开发系统”，其技术已获得丰田和其他汽车制造商的许可。

WiTricity还收购了美国高通公司(Qualcomm)开发的“Halo”无线充电解决方案。此前，这是安装在宝马i8安全车使用的电动方程式赛车锦标赛作为示范。

在赛车运动中，安全车必须处于待命状态，以便对赛道上的任何事故立即做出反应，所以车手不能浪费时间拔下电源并收起充电电缆。使用高通的Halo系统意味着汽车可以停在维修区的充电板上，并保持满油状态，随时待命。

2020年10月，美国汽车工程师协会(SAE)宣布，已就开发速度高达11kW的无线充电系统达成了一项共同标准。这将有助于加快此类系统的开发，并将确保不同公司开发的产品之间的互操作性，就像在欧洲销售的所有新电动汽车都必须与第二类有线连接兼容一样。