擺脫線材束縛，將手機(jī)與充電板輕輕貼合，即可隨放隨充——手機(jī)無線充電在生活中已隨處可見。對(duì)于同樣有高頻充電需求的電動(dòng)車而言，是否也可以搭配這樣流暢的體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

　　當(dāng)前，無線充電功能在國內(nèi)外一些電動(dòng)汽車上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但充電仍需在停車狀態(tài)下進(jìn)行。如何實(shí)現(xiàn)“上路即充電”的動(dòng)態(tài)無線充電模式，各國科研人員在不斷探索。2013年，韓國在慶尚北道龜尾市首次嘗試投入無線充電公交系統(tǒng)。2020年，以色列一家初創(chuàng)公司在特拉維夫鋪設(shè)了兩公里無線充電公路。德國日前推出的一套充電系統(tǒng)，可以讓電動(dòng)汽車在高速公路行駛場景下實(shí)現(xiàn)充電。中國電力科學(xué)研究院等機(jī)構(gòu)也在對(duì)動(dòng)態(tài)無線充電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行研發(fā)和試驗(yàn)。

　　無線充電模式可以節(jié)省充電等待時(shí)間、減少里程焦慮，甚至不需要搭載大容量電池。從技術(shù)原理上講，無線充電主要包括電磁感應(yīng)式、磁場共振式、電場耦合式和無線電波式。其中，電磁感應(yīng)式具有結(jié)構(gòu)簡單、傳輸功率大、短距離傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用較多。它可以通過交流電在能量發(fā)射端線圈上產(chǎn)生變化的磁場，作用于能量拾取端線圈，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，繼而通過整流等形式對(duì)電池進(jìn)行充電。動(dòng)態(tài)無線充電系統(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng)相比，能量拾取端即車輛端的結(jié)構(gòu)不變，能量發(fā)射端線圈則換成埋于地下的供電導(dǎo)軌。

　　盡管原理一致，但動(dòng)態(tài)無線充電的應(yīng)用難度高出不少。從技術(shù)上看，由于電磁感應(yīng)式的傳輸距離較短，行車過程中即便產(chǎn)生厘米級(jí)的偏差，效率也會(huì)大打折扣。從成本上看，在室外環(huán)境下，為保障埋于地下能量發(fā)射端線圈的可靠性和安全性，一條動(dòng)態(tài)無線充電公路的造價(jià)可能會(huì)達(dá)到普通高速公路的10倍左右，后續(xù)維護(hù)成本也較高。

　　補(bǔ)能便捷度向來是電動(dòng)汽車發(fā)展的重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域。除了動(dòng)態(tài)無線充電技術(shù)，目前還有兩種相對(duì)更經(jīng)濟(jì)和成熟的技術(shù)路線，即超級(jí)快充和電池?fù)Q電。其中，“充電5分鐘行駛200公里”的超級(jí)快充技術(shù)可以滿足大部分乘用車長距離出行的需求，且充電標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)日益完善，成本相對(duì)不高。但在低溫充電、安全性和電池壽命方面，該模式仍需更多技術(shù)攻關(guān)。特別是未來要進(jìn)一步提高充電功率，會(huì)對(duì)電池性能、電網(wǎng)或儲(chǔ)能配套提出更高要求。

　　電池?fù)Q電模式一般可以在3—5分鐘內(nèi)完成換電過程，補(bǔ)能效率可以匹敵燃油汽車，尤其對(duì)于中重型商用車而言優(yōu)勢更為明顯，目前已有部分換電運(yùn)維企業(yè)實(shí)現(xiàn)了盈利。這種模式的基建成本相對(duì)偏高，需要統(tǒng)一電池結(jié)構(gòu)和接口。隨著電池成本下降和壽命增長，以及換電標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步優(yōu)化，電池?fù)Q電模式的性價(jià)比會(huì)進(jìn)一步提升，甚至有望在乘用車市場一爭高下。

　　相比其他技術(shù)路線，動(dòng)態(tài)無線充電技術(shù)的大規(guī)模普及更為遙遠(yuǎn)，但車輛在行進(jìn)中就能充電的體驗(yàn)始終讓人充滿期待。尤其在一些特殊的應(yīng)用場景，比如城市電動(dòng)公交車擁有線路固定、車速較低、存在固定停靠點(diǎn)、底盤可以較低等條件，其率先實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用的可能性更大。

　　（作者為上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院車輛工程系教授）