謂電動(dòng)汽車無線充

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)表示，4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布填補(bǔ)了我國(guó)電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的空白，標(biāo)志著我國(guó)電動(dòng)汽車無線充電從技術(shù)研發(fā)、工程示范向產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程邁出關(guān)鍵一步，是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程的里程碑。

標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)正當(dāng)時(shí)

所謂電動(dòng)汽車無線充電，簡(jiǎn)單來講就是把電能轉(zhuǎn)化為電磁波，通過非物理接觸，以無線形式傳送電能。這一過程中，安裝在地面或埋于地面下的供電線圈以高頻交變磁場(chǎng)的形式將電能傳輸給車輛接收端，進(jìn)而給車輛動(dòng)力電池或電氣設(shè)備提供電能。

記者了解到，目前國(guó)內(nèi)從事電動(dòng)汽車無線充電的企業(yè)有華為、中興新能源、中惠創(chuàng)智及其他技術(shù)公司和科研院校。上汽榮威、比亞迪、北汽新能源等主流車企也都對(duì)電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)測(cè)試。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還沒有一款支持無線充電的量產(chǎn)車型。

中惠創(chuàng)智產(chǎn)品經(jīng)理周德勇坦言，標(biāo)準(zhǔn)出來之前，無線充電技術(shù)沒有產(chǎn)品合格和追責(zé)的依據(jù)，車企只能將其作為一種儲(chǔ)備技術(shù)。他進(jìn)一步表示，此次標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)意義重大，對(duì)電動(dòng)汽車無線充電量產(chǎn)有較大的推動(dòng)作用。

中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司標(biāo)準(zhǔn)化研究所工程師蘭昊坦言，2012年，電動(dòng)汽車無線充電行業(yè)開始面向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)完成了電動(dòng)汽車無線充電產(chǎn)品樣機(jī)的研制。2015年，我國(guó)啟動(dòng)了電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)化編制工作，至今已經(jīng)過多輪征求意見和研討。“在這一過程中，無線充電產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了跨越式發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了適應(yīng)性修改，因此耗時(shí)較長(zhǎng)。”

此次發(fā)布的4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第1部分：通用要求》（GB/T 38775.1）、《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第2部分：車載充電機(jī)與充電設(shè)備之間的通信協(xié)議》（GB/T 38775.2）、《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第3部分：特殊要求》（GB/T 38775.3）、《電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)第4部分：電磁環(huán)境限值與測(cè)試方法》（GB/T 38775.4）。

據(jù)了解，該標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)18 項(xiàng)，規(guī)范了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)在公共以及私人應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)要求、性能要求、功能要求、安全要求、通信協(xié)議、測(cè)試要求及試驗(yàn)方法、互操作性要求及測(cè)試方法、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等。除本次發(fā)布4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)外，還有4項(xiàng)國(guó)標(biāo)正在編制過程中。

“本次出臺(tái)的4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，是電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)體系里最基礎(chǔ)的部分，支撐了無線充電在私人領(lǐng)域的應(yīng)用。后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸。”中興新能源副總經(jīng)理胡超透露，此外，還有2項(xiàng)針對(duì)公共領(lǐng)域的電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)將在年內(nèi)完成定稿。

“北美SAE、歐洲IEC和ISO，三個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織今年也會(huì)出臺(tái)電動(dòng)汽車無線充電定稿。”胡超表示，今年是電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)定稿的大年。

商業(yè)化運(yùn)營(yíng)已啟動(dòng)

“中興新能源從2014、2015年就開始在乘用車、商用車上進(jìn)行無線充電適配，到2017年開始和車企合作進(jìn)行正向開發(fā)，也就是將無線充電納入最早的車輛設(shè)計(jì)中，以作為選配或標(biāo)配進(jìn)行市場(chǎng)銷售。”在胡超看來，目前電動(dòng)汽車無線充電已走過了試點(diǎn)階段，行業(yè)已經(jīng)啟動(dòng)商業(yè)運(yùn)營(yíng)，今年標(biāo)準(zhǔn)出來后，配合車企進(jìn)行24個(gè)月左右的正向開發(fā)，預(yù)計(jì)在2022、2023年左右，會(huì)有大批配有無線充電的車型發(fā)布。

然而，現(xiàn)階段電動(dòng)汽車無線充電仍面臨著成本高昂的問題。周德勇表示，目前電動(dòng)汽車無線充電上下游產(chǎn)業(yè)鏈還沒有打通，其電子元器件、零部件需要定制，設(shè)備成本很高。“我們預(yù)估7.7kw的私人無線充電售價(jià)在1.2萬(wàn)元左右，即便未來無線充電達(dá)到100萬(wàn)套數(shù)量級(jí)，其費(fèi)用依然高出傳統(tǒng)充電樁30%左右。因此，無線充電將主要配置在中高端車型上，前期銷量會(huì)有一個(gè)‘爬坡’的過程。”

值得一提的是，無線充電或?qū)臉?biāo)準(zhǔn)化角度解決互聯(lián)互通問題。“無線充電地面設(shè)備和車載設(shè)備會(huì)出現(xiàn)設(shè)備廠商不同，私人和公共充電場(chǎng)景不確定，技術(shù)路線采用不同通信物理層，地面和車載電邏輯控制、系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)存在差異化等情況。”中國(guó)電科院儲(chǔ)能與電工新技術(shù)所電工新技術(shù)室主任魏斌表示，為了保證電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地充電，將通信協(xié)議進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。

“如果企業(yè)都按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)生產(chǎn)，就不存在不兼容的問題。”在胡超看來，相比傳導(dǎo)式充電，無線充電互聯(lián)互通問題復(fù)雜很多。“地面設(shè)備和用電設(shè)備之間沒有物理接觸，存在較多的無物理形式接口，包括電氣、通信、磁路、控制和功能五類接口的兼容和一致性問題。互操作性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無線充電相互兼容和互聯(lián)互通具有重要意義。”

在電動(dòng)汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程取得進(jìn)步的同時(shí)，也有消費(fèi)者對(duì)電磁輻射安全表示擔(dān)心。對(duì)此，本次出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車進(jìn)行充電時(shí)，電動(dòng)汽車內(nèi)、外的電磁環(huán)境限值和測(cè)試方法，具體列出了在多種頻率范圍下及相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度指標(biāo)。相關(guān)人士也坦言，無線充電產(chǎn)品能保障出廠產(chǎn)品是合格的，輻射不足以對(duì)人體產(chǎn)生影響。不過安裝10臺(tái)、100臺(tái)后疊加的情況如何，現(xiàn)在還沒有進(jìn)行大批量的測(cè)試。

智能出行重要組成部分

按照標(biāo)準(zhǔn)要求，在額定工作點(diǎn)上，電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)效率不低于85%，系統(tǒng)額定以額定功率輸出時(shí)，在垂直方向和水平方向所允許偏移條件下，系統(tǒng)效率不應(yīng)低于80%。

“電能作為一種能源，系統(tǒng)功率太低會(huì)造成浪費(fèi)。做得好的企業(yè)充電轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到90%以上。”周德勇介紹，目前中惠創(chuàng)智可產(chǎn)品化的無線充電樁分別有3.7kw、7.7kw、22kw和30kw四種功率。“私人充電場(chǎng)景下，通常采用的是7.7kw，一輛續(xù)航里程為400公里的電動(dòng)汽車，每小時(shí)充7度電，一晚上可以充滿。”他表示，無線充電并不是和傳導(dǎo)式充電比充電速度，而是走智能化方向。

胡超同樣認(rèn)為，無線充電將成為未來自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵一環(huán)。“傳統(tǒng)慢充和快充都需要人為操作，將充電槍插到車上。但無線充電不需要人操作，車輛自動(dòng)泊車后可以自動(dòng)開啟充電，這跟電動(dòng)汽車未來的自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展方向相符合。”

據(jù)了解，電動(dòng)汽車無線充電能實(shí)現(xiàn)APP遠(yuǎn)程操作、自動(dòng)開關(guān)充電、電池檢測(cè)、異物排查、自動(dòng)結(jié)算等功能，且無線充電系統(tǒng)是全封閉的，無火花及觸電危險(xiǎn)，可適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和天氣。

在胡超看來，電動(dòng)汽車無線充電有兩大類明晰的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景：一是電動(dòng)汽車自動(dòng)化充電有剛性需求，如自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，未來會(huì)逐步普及；二是對(duì)無線充電有剛需場(chǎng)景，如立體車庫(kù)場(chǎng)景等。“國(guó)家對(duì)停車場(chǎng)地的充電車位占比有一定要求，如果是高層立體停車場(chǎng)，傳導(dǎo)式充電電線很難拉上去，就需要裝配無線充電。”