我國應加快發展無線充電技術

　　具有布置靈活、使用方便、充電安全等特點的無線充電技術已走出實驗室進入示範發展階段。但該技術也面臨著使用成本較高、技術標準尚未統一、可能存在電磁輻射等問題的制約。我國應加快建立電動汽車無線充電技術標準，推進電動汽車無線充電應用示範工程，加大對相關技術研發的支持力度，特別是動態無線充電技術，助力電動汽車產業發展。

　　當前，我國新能源汽車產業已進入快速成長期，但與此同時，充電樁的欠缺成為快速發展的一大阻礙。

　　有關數據顯示，截至2014年底，我國新能源汽車保有量已超過12萬輛，而充電樁數量只有約3萬個，兩者之比約4：1，遠未達到1：1的標配。當前新能源汽車的銷量還在以同比3-4倍的速度遞增，且這樣的遞增速度在政策扶持以及低基數效應下還有望持續。存量設施的不足，加上快速增長的新需求，不僅給消費者帶來不便，也給企業和政府帶來了更大挑戰。新能源汽車產業亟待找到解決這一問題的途徑。

　　無線充電技術的出現提供了新方向，將有望破解充電樁建設難題。

　　迄今，無線充電技術在智能手機等部分便攜終端上已實現商業化，其原理並不複雜，即在發射端將電能轉換成電磁波並發射出去，接收端接收到電磁波之後，再將其轉換成電能，就可進行充電。

　　與傳統充電站、充電樁相比，無線充電主要有以下特點：充電設施布置靈活。只需改造現有停車場、路邊停車位，就能給電動汽車充電，甚至可以把發射端埋在部分路面之下，屆時電動車可以在這些路段實現邊行駛、邊充電，不會佔用過多城市空間；用戶使用更加方便。無需插入式電纜即可實現高速無線充電，不僅免去了傳統充電樁接線所需要的停車和等待時間，而且已經出現的充電車道，更是從靜態無線充電向動態無線充電延伸，大大降低了用戶的固定位置充電時間，提高了電動汽車的使用率。比如電動方程式錦標賽FormulaE賽道兩旁的接收板可在電動賽車疾馳而過的瞬間為其充電；充電過程相對安全。無線充電無火花及觸電危險，無積塵和接觸損耗，能適應多種惡劣環境和天氣。

　　無線充電技術已走出實驗室進入示範發展階段。目前無線充電主要有三種方式，即無線電波式、磁場共振式以及電磁感應式。其中，磁場共振式和電磁感應式更有可能在電動汽車的無線充電中得到應用。

　　從國外車企來看，豐田、沃爾沃、奧迪、日產等都已經開始研發或測試旗下電動車的無線充電系統。全球通訊及互聯網的一些企業也將「觸角」伸向了電動車無線充電的新領域。

　　日產在2011年就宣布取得無線充電技術成果，車輛通過與感應線圈產生感應而進行充電。該充電系統可以內置於地板中，也可以以充電樁的方式安裝在室外。需要充電時，車主只需將車開到感應線圈的範圍內，系統將自動檢測到車輛，車主通過應用程序啟動和關閉充電過程。充電系統的安裝位置和外界的天氣情況均不會對充電時間造成影響。與日產不同，豐田採用的是電磁共振方式。另外，針對無線充電中存在的傳輸效率問題，奧迪開發了一種可升降的無線充電系統，讓供電線圈更靠近車輛底部的受電線圈，輸電效率可超過90%。沃爾沃與法國阿爾斯通公司和瑞典能源局合作，正研發在快速路上為電動汽車充電的系統。

　　作為汽車產業外行的英國高通公司與中國中興通訊，卻率先實現了大功率無線充電系統的商業化。中興通訊研發的大功率電磁感應式無線充電系統已經通過科技成果鑒定，可以在30KW大功率系統下，實現90%的充電效率，並已先後與東風汽車和蜀都客車合作，在湖北襄陽和四川成都推出了無線充電公交示範線。中科院電工研究所研製的「3.3KW無線充電系統」也已成功在北汽E150EV電動汽車上裝車應用，有望今年首批在亦庄投入示範應用。

　　發展電動汽車無線充電的制約因素：

　　能量轉換率不足導致使用成本較高。目前，無線充電設備為了保證傳輸效率，所採用的線圈尺寸均較大，成本較高，維修費用也大。同時，能量的損耗還會隨著傳輸功率和傳輸距離的增加而增加，當多輛電動車同時充電時，供電系統的負荷也將大大增加。如果對城市電網進行相應改造，則將是一筆很大的經濟投入。另外，由於車輛本身需要加裝無線充電的接收器模塊，也會給企業生產和用戶使用增加成本。

　　無線充電技術尚未形成統一的技術標準。與有線充電技術一樣，標準化也是無線充電技術發展面臨的重要問題之一。電磁感應和磁場共振兩種方式孰優孰劣尚無定論，單就其中一種方式而言，不同的企業和研究組織使用不同的標準。目前無線充電只是在小功率充電方面有一些國際標準，針對電動汽車的大功率無線充電標準則還處於空白。

　　電磁輻射問題可能引發消費者擔憂。凡是以無線方式連接的電子設備都會產生電磁波輻射，不管是採用電磁感應式還是磁場共振式，都有一個發射能量和接受能量的過程，因此，充電過程的安全性飽受質疑。不過，大量的實測案例顯示，無線充電的輻射數值相對較小。專家認為，「無線充電器只要按照技術規範來做，就不會對人體有輻射危害。」儘管如此，但要取得消費者信任，依然需要漫長的時間。

　　在此，筆者提出如下建議：

　　加大對電動汽車無線充電相關技術研發的支持力度。將電動汽車無線充電技術納入新能源汽車產業重點支持領域，作為重點項目，發揮專項資金引領作用，對符合條件的示範項目和企業提供信貸支持。引導企業加大對電動汽車無線充電技術的研發投入，特別是作為國際研究熱點的動態無線充電技術，對符合條件的企業提供財政補貼和稅費減免等方面的支持，推動企業提升技術水平和降低生產成本。結合企業需求，加強產學研用等現有資源整合，由政府牽頭搭建相關的產業技術聯盟，鼓勵國內企業與國際著名企業或研發機構展開相關技術合作。

　　加快建立電動汽車無線充電技術標準。按照「統籌規劃、適度超前、分步實施、安全可靠」的原則，將無線充電設施的建設布點規劃與城市總體規划進行技術銜接，並首先從公共交通領域入手。要求無線充電設施供應商、汽車生產商在充電介面、通訊協議等方面的技術標準與之相適應，為電動汽車無線充電的標準化建設奠定基礎。保證技術標準能適應多種類型蓄電池系統和適應各種電壓等級的能力，除保障電動公交充電使用外，還與各類電動汽車上的不同蓄電池系統實現充電特性匹配。在充分調研的基礎上，嚴格論證無線充電可能給人和環境帶來的影響，以儘快消除業界和消費者對新技術的擔憂。

　　推進電動汽車無線充電應用示範工程。以無線充電技術在城市公共交通服務領域的應用為突破口，著力推進無線充電公交商用示範線，帶動計程車等電動乘用車的無線充電技術發展。充分利用媒體、網路、會議等多種渠道，增進社會各界對無線充電的認知度，營造廣大群眾易於接受的良好氛圍。

　　（作者單位：工業和信息化部賽迪智庫裝備工業研究所）