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无线充电VS超级快充?谁才是电动车的未来

2023年12月22日 22:17:01
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来源:AutoLab

超充桩现在很常见了,汽车无线充电还是个稀罕事,只是前景很诱人。

特斯拉最近在汽车无线充电领域又吹了一次风,其首席设计师弗朗茨·冯·霍尔茨豪森,就是2019年在Cybertruck发布会上朝车窗扔钢球的哥们,最近在试驾Cybertruck时表示:“我们正在研究感应充电,你只要把车停在车库里,开车越过地垫,你就能开始充电。”

想象一下,开着一辆纯电动汽车在需要补能的时只需要驶入充电区域,无需下车拎起沉重的充电枪即可无感补能,在这个寒冷冬季,这种轻松体面的补能方式简直是刚需。

虽然无线充电技术不是特斯拉最早触及的,经常扮演行业鲶鱼、探照灯的角色的特斯拉下了场,意味着这个行业有很大概率成为未来的趋势。

无线充电,看见未来

在今年7月份,特斯拉以高达7600万美元的价格收购了一家德国汽车无线充电公司Wiferion。有意思的是,两个月之后特斯拉将这家公司转手给了德国Puls Powe一家轨道电源供应商,但却保留了Wiferion全部的技术人员。

据说特斯拉虽然对Wiferion的无线充电技术很看重,但对其业务模式并不看好,Wiferion在去年曾推出对特斯拉Model 3的无线充电改装系统,也在和ABT e-Line合作,预计将为大众 ID.4提供一个无线充电改装方案。

问题也出在这,Wiferion的无线充电业务类似于汽车后市场改装,显然不是特斯拉想要的。

作为车企,特斯拉更希望这种技术成为消费者在选车时就可选择的官方选装,而非官方合作改装之类的方式。

尤其对于充电补能这种涉及到安全、长时间维护周期的事情,前者也比后者更让消费者感到安全可靠。

关于无线充电技术,不仅仅是Wiferion,很早之前开始就有车企开始研发,但效果一直不理想。

主要在于,无线充电效率较低、充电过程发热问题,以及需要在每一辆车都安装专用设备,增加成本。

以上这些麻烦都解决后,还需要精准地把车停到指定停车位置,充电设备才能生效,有这时间停车,可能都够时间下车插一下充电线开始充电了。

当然,凡事都有两面性,无线充电固然存在一些问题,但其无感补能的方式,对于智能电动汽车而言,还是太有诱惑力了。

毕竟完全的自动驾驶能力还是当下智能汽车发展的一个长期方向,而既然未来都自动驾驶了,都没人开车了,还有谁来插枪充电呢?无线充电恰恰可以和未来高阶自动驾驶汽车搭配成完美闭环。

懒,确实是驱动人类技术发展的第一生产力。

由高阶自动驾驶+无线充电带来的全程无感驾驶/通勤体验,足够可以让长途自驾旅行中不少人最喜欢的“上车睡觉,下车到家”不是梦。

目前汽车无线充电主要是两种技术路径,电磁感应式和磁场共振式。

比如特斯拉收购的Wiferion,就是走得是电磁感应的技术路线,其为特斯拉Model 3改装的无线充电系统能量利用率在93%左右,只是充电功率只有11kW,位置对接仅允许4cm左右的误差。

这里你也又能看出来无线充电目前的瓶颈,仅技术上就存在充电功率问题。另外,充电方式受停车位置限制较大。虽然磁场共振式无线充电方案在充电功率、充电距离上都有优势,磁场共振式无线充电只要收发频率相同,即使10米的距离也能充上电。

唯一的问题是,目前磁场共振式无方案技术难度以及成本都比较高。

当下不仅是特斯拉在跟进无线充电技术,国内不少相关企业其实已经有量产的无线充电方案落地。

比如智己在L7上就已发布这一充电方案作为购车选装包,但走得也是电磁感应路线,最大充电功率也达到11W,可达到同功率有线充电95%左右的补能效率。

除此之外,类似于红旗、北汽、荣威等车企此前也有无线充电技术的产品落地,只是目前也还不是主流。包括华为、小米、蔚来等目前也处于正在布局的阶段,离大规模应用还为时尚早。

此前,官方也曾在杭州萧山亚运村充电站设置了8个无线充电停车位,车辆仅需要倒车入位、刷卡、关门,而后无线充电设施立即自启动开始工作,全程无需下车。

官方在苏州高新区也铺设了两台无线充电桩,只是充电桩额定功率仅为7千瓦和11千瓦,仅仅达到普通慢充桩水平。

国网无线充电站

汽车无线充电在场景上除了固定充电位的静态无线充电,其实还有一种动态无线充电:新能源汽车一边跑一边充电。

当然这不是有轨电车,而是在道路上通过预埋无线充电设备,当具备无线充电功能的汽车行驶在其中即可补能。

其实相对于静态固定场景,动态无线充电更能诠释无感补能的美好未来,只是这种方式对于当下而言更为遥远,需要道路改造、建设以及不同车型的充电标准适配。

年底国内即将开通的杭绍甬智慧高速公路,在建设规划中部分路段其实已经提前铺设了无线充电道路设施。而在国外,早在2016年,瑞典就建设了一条1.6公里长的无线感应充电道路,在北美最近被批准的一项“516号州道”高速公路也包含约1.6公里感应式无线充电道路。

虽说这只是试验性质的规划,但也看得出,每个地方对于道路动态无线充电技术的应用都抱有极大的兴趣。

其实早在去年,官方就明确提出要加强和推进无线充电等新型充电技术研发。在今年5月份,工信部也对电动汽车按照额定传输功率的大小也设定了不同的技术指标。

可以说,从市场落地以及实施规范上,汽车无线充电技术如今都处于一个正待发力的状态,其离未来真正落地应用并不遥远。

从速度来看,最先落地的还是包含家用无线充电设施和服务区、充电站无线充电桩的静态无线充电技术,目前已有少量应用。

而这其中,服务区类型的建设,也会比无线家充设施发展的更快一些,毕竟无线家充设施还需要考虑到成本、是否有适合安装的场地,以及可能引起议论的居住环境中电磁辐射等问题。

超级快充,赢在当下

回到开头的话题,无线充电是一个有极大吸引力的未来技术,但超级快充却是一个赢在当下的方式。

无线充电解决的是充电桩“枪线脏重”、“操作繁琐”等麻烦,让充电体验更加优雅舒服。特别对于豪华品牌来说,这个进化的过程其实引发了更多组合的思考。

比如有豪华品牌针对“无感补能”研发了更智能的充电桩,也就是超充+充电机器人的方式。

今年4月路特斯“闪充机器人”发布。而近日在杭州,我们也见识了这一在充电领域新鲜设备。

路特斯“闪充机器人”,看起来就像是一个传统超级桩+工业机器人。充电柱不仅可以前后移动,充电枪还可以像机器人手臂一样,完全代替车主完成从取枪、插枪、充电、拔枪、还枪全流程。

整套系统包含8自由度智能协同系统,以及9传感器的智能感知系统组成。车主可以从容自如地停好车,然后一切充电过程就交由闪充机器人。

超充站内的闪充桩为“液冷超充终端Ultra”,采用全液冷大功率充电架构,最大600A的电流输出。在快充模式下将电量从10%提升至80%,路特斯ELETRE仅需20分钟,而EMEYA仅需15分钟。

类似路特斯这类闪充机器人,如果能够把成本降低到合理范围,肯定也是未来充电的一个发展方向。特别是在零下十几度的天气,免去传统笨重、又脏的充电枪手动操作过程,体验的确不错。

但这仅仅是豪华品牌的打法,对于有大规模销售需求的新能源车企来说,这种无感补能方式多少还是有些昂贵了。

而在当下技术阶段,抛开“隔靴搔痒”的机器人超充,相对于还在起步但真正具备无感补能体验的无线充电,超充包括换电策略也都依然具备时间成本优势。

比如如今极氪800kW峰值功率的第三代极充桩也即将落地,在补能速度上,如今部分纯电动汽车已经可以做5min到补能300km,15min补能500km+。

所以,即便超充站的建设依然也存在一些挑战,比如补能站点数量还有限,还可能遭遇选址,投资回报率低等问题,但从目前来看,仅补能速度更快一项,超级充电桩在电动车的未来依然不可取代。

因此,关于超充的发展,除了建设高功率超充桩,车企也在寻求新的方法,比如比亚迪,就在尝试依靠“双枪超充”实现在快充桩上也能达到超充的体验。

对于充电而言,提升充电电压难度不大,难点是提升充电电流的大小。

高压车型虽然大幅提升电动车充电功率,但在当下国内95%都是500V以下的低压桩,与高压车型充电不兼容,也影响了充电效率。

比亚迪的做法是在桩端通过适配所有直流充电桩的升压充电技术,彻底实现车桩兼容。

目前,比亚迪的升压技术已经迭代到第三代,实现升压功率大于120kW。而在车端则通过双枪超充吃进更大电流,以腾势N7为例,双枪超充最大功率可达230kW,公共快充桩上也能实现15分钟充电350公里的体验。

虽然比部分超充体验还存在差距,但可以让车主充分利用国内超过百万台的公共快充桩资源,实现用两个快充达到超充的补能方式。

而不必争夺极少数的超充桩,这也算是如今超充补能发展上一个另类但却实惠的解决方案。

写在最后

目前国内新能源汽车已经进去爆发式增长阶段,今年1-11月国内新能源汽车销量达到830万辆,已经连续8年全球销量第一,新能源汽车保有量的不断增加,也带来补能建设的更大挑战。

而关于提升补能体验,从长远看,除了以超充提升补能速度,在补能场景上更无感的无线充电也必将会是未来的大趋势。

未来对于新能源汽车补能而言,无线充电和超充大概会形成是两个互补式的充电方案,超充具备短时补能优势,更容易落地的静态场景无线充电设施则更适用于家庭补能以及目的地充电站,至于动态无线充电,那种一边路上行驶一边无感补能的场景,则要去更遥远的未来去体验了。

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