特斯拉无线充电曝光,但很难改写电动汽车充电的“规则”
移动电话无线充电很普遍,新能源汽车无线充电还是很少见的。
前不久,美国专利商标局披露了特斯拉的四项技术专利,涉及汽车的无线充电,特斯拉未来的汽车也有望获得基于磁共振的无线充电能力。
特斯拉今年三月在Cybertruck中加入了一个感应充电器接口,以匹配随后添加的无线充电装置。
2023年,特斯拉收购了一家德国无线充电创业公司Wiferion,但是很快就向德国的电源电子供应商PULS出售了该公司的运营和制造业务,并保留了Wiferion的工程团队。
各种迹象表明,特斯拉对汽车充电无线化有一定的兴趣。为了挖掘整个工程团队,他会毫不犹豫地购买下一家公司,然后出售。其实新能源汽车领域也有类似的无线充电案例,只是没有大规模投资商业。特斯拉会给汽车无线充电指路吗?
01 汽车充电无线化,特斯拉并非唯一的“吃螃蟹的人”
FranzzzWiferion首席设计师 von和Jay在一起 在一次采访中,Leno决定特斯拉正在为家庭开发无线充电解决方案。这说明特斯拉不仅没有放弃无线充电技术,还找到了适合汽车无线充电的场景。但是现在看来,特斯拉的趋势主要是为Cybertruck增加一个无线充电硬件接口,但是这并不意味着可以直接支持无线充电。
Wiferion的无线充电技术能够提供93%的充电效率,并且在汽车定位时有40毫米的容错空间。
从专利的角度来看,车载无线充电只需要两个设备,大致可以理解为车位上的一个“发射线圈”,一个是车内集成的“接收线圈”,两个线圈感应后可以给车辆充电。这类似于智能手机的无线充电装置原理,能量通过磁场共振传递,但磁共振的无线充电技术与电磁感应相比,可以实现更高的充电效率和更远的传输距离。
电动汽车更适合磁共振无线充电。
理想情况下,这两种设备的布局并不难。小通猜测无线充电套装可以为个人用户销售,连接家用电路,固定设备,无需额外改造,类似于家用交流充电桩。在家停放电动车的时间会比较长,一般不追求高效快充,是交流充电桩和无线充电装置比较理想的场景。
汽车配备无线充电听起来很少见,其实在这条赛道上,特斯拉并非唯一一家“吃螃蟹”的汽车公司。
WiTricity曾经与宝马合作,打造了世界上第一个配备无线充电的BMW。 530e iPerformance,该车可在预埋磁共振线圈的停车位自动充电,并且是一款插电式混合动力汽车,目前已在多个国家上市销售。
国产造车新势力智己汽车还配备了L7无线充电技术车型,充电功率可达11kW。
Halo无线充电技术首次在2012年CES展上亮相,同样利用磁共振原理实现车辆非接触式充电,提供3.3-20kW的输出功率,整机效率大于90%。2015年Formula 采用7.2kW无线充电功率的E电动方程式比赛,汽车可在一小时内完成充电。此外,高通Halo系统不仅限于静态充电,还包括半静态和动态充电技术,可以在汽车高速行驶时充电。
在国内供应商方面,科技完成了单相7kW和三项11kW的大功率无线充电产品,充电效率和偏移容忍度技术也取得了进步;亿创智联致力于中大功率无线充电产品的研发,也实现了全球首次量产11kW电动汽车无线充电产品。除此之外,Momentum Dynamics、HEVO POWER、Evatran、Robert Bosch GmbH等供应商,在汽车配件无线充电领域进行了研发和推广。
看似不起眼的新赛道,其实早就有很多玩家聚集在一起布局,但对于新能源汽车来说,无论是换电还是无线充电,从覆盖面来看,都是一种比较新的补能方式,也需要汽车公司和充电服务提供商相互配合推广。要等到汽车无线充电迎来“光明”,时间仍然是最好的解决办法。
02 “无痛补能”并不是汽车无线充商业化的关键。
在新能源汽车崛起之前,汽车无线充电技术已经由制造商开发。从技术角度来看,每个家庭的解决方案都趋于成熟,都在努力推动商业化。
和智能手机一样,非接触式充电方式在日常生活中更没有感觉。与插线步骤相比,无线充电只需将手机放在相应的无线充电板上即可充电,充分利用碎片化时间补充能量,也可以从行为上“忽略”充电。新能源汽车也是如此。只要支持无线充电,停在相应的停车位,就可以立即充电,比下车插拔充电枪更优雅。关键是充电可以“无痛”。
然而,“无痛补能”并不能成为汽车无线充电铺开的理由,电动汽车在外面充电,顾客首先需要的是充电效率。
放眼望去,虽然各种解决方案主要是磁共振,公布的充电效率标定也不错,但充电功率普遍较低。常见的单相220V交流充电功率为7kW,三相380V电源一般可达11kW,欧洲标准的三相交流功率最高只有48kW,与DC快充相比是“小巫见大巫”。
简而言之,虽然车辆无线布局方便,但是车辆无线充电功率与现阶段常见的交流桩几乎一致,无线电充电只解决了“插枪”的问题,并未解决电动汽车充电的效率问题。
特斯拉为什么要看无线充电技术的家庭场景?小通认为大部分家用充电设施都是固定的,连接220V单相或380V三相交流电,主要用于长时间在车库给电动车主充电。考虑到无线充电装置安装方便,功率堪比接触式交流充电,形成平替关系并不难。
而且非接触式充电似乎也能避免一些“暴力掏枪”的问题。
不同的公共充电站有不同的电费计算标准和家庭使用,公共停车区不提供电动车客户长期停留的位置。时间长了,会收取各种停车费和加班费,目前无线充电效率不划算。
而且手机无线充电会遇到发烫、充电慢等问题,很可能还会出现在汽车上。
考虑到停车位置和充电线圈偏移较大、充电效率降低、非接触式充电带来的能量损失应由哪一方承担等更多实际因素,最终可能成为汽车配件无线充电商业化的阻力。毕竟很少有汽车公司能像蔚来一样亲力亲为,投入大量时间和资金建设两个补充能源网络,即换电和充电。无线充电的落地必然是汽车公司、服务提供商和技术供应商合作的结果。
03 选择,不一定是汽车无线充电的结局。
特斯拉的眼光相当独特,准确判断了车辆无线充电技术的局限性和使用场景——家庭充电是目前这项技术最理想、最“无痛”的着陆。
换句话说,一旦达到商业标准,特斯拉可能会通过选择和销售相关配件在线推出无线充电装置,新车的选择可能会增加无线充电的选择。
目前无线充电只能用于可以长时间停车的场景,充电效率没有突破,但小通认为选择和家用不一定是汽车无线充电的结局。
众所周知,“懒惰”可以促进技术进步。当我们不想下车插充电枪时,莲花汽车拿出了自动机械臂充电枪。2023年6月18日,一项自动充电机器人技术在理想汽车首届家庭技术日发布会上公布。
自动化充电机器人的技术优势在于全自动化,可以通过视觉识别和与汽车联动,自动插枪充电和自动清算,整个车主不需要下车。
这种智能充电技术非常丰富,但建设成本高于传统充电枪,普及难度自然更大。无线充电更实用,无需车主下车即可充电。就像无线充电的无限充电路,到目前为止已经做了几公里,在全球普及还是太异想天开了。
无线充电的“无痛”可以满足许多根本不想下车充电的人,但是技术也需要考虑无线充电的效率,无线充电只有解决了充电功率问题,才能成为电动汽车的主流补能方式。
一切都很早,新能源汽车还有很多秘密没有被发现。可能有些车企认同特斯拉的方向,一起跟进,把无线充电的“生态”做大。
本文来自微信微信官方账号“电车通”,作者:茶督掌柜,36氪经授权发布。
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