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电动汽车无线充电为什么没普及?

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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
15年国家发文支持电动车充电建设,国外各技术提供商也表示积极参与,车企更是一直不断的实践,那为什么一直在建充电桩却不普及电动车无线充电呢?

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会员等级:小小白

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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
进入充电行业时间短的可怜,可最近研究无线充电也可谓尝遍百草,在不断尝试的过程中,我似乎摸索到了一点点线索,也贴出来请大家指正。

目前正在考虑换车的需求,可又实在不知如何选,燃油车一年算下来养车小几万,电动汽车显然成为趋势,但充电难的问题还在解决的路上。如果电动汽车可以边走边充电......那我会毫不犹豫选择电动车。
在知乎看到货车载着皮卡丘的照片突然就想到了无线充电

下面是我查到的一些资料:
我们先八一八国内外无线充电的发展情况,看看到底是什么原因阻碍了无线充电的发展呢?
国外:
07年麻省理工学院隔空点亮2米以外60W灯泡
12年诺基亚推出无线充电手机
12年日本展出可在运行过程中通过道路充电的汽车
13年荷兰首都机场提供无线充电器
14年荷兰开通世界首条太阳能公路,长230英尺
国内:
04年双飞燕公司出无线鼠标
05年比亚迪申请非接触感应式充电专利
10年无线充电联盟将Qi无线充电国际标准引入中国
11年海尔推概念性“无尾电视”
12年华为加入无线充电联盟称其随时都可开发无线充电产品
13年哈尔滨工业大学发布一米以外的磁共振式无线充电技术

回归正题,既然无线充电一直在发展,那汽车行业的无线充电什么时候才会应用普及?
至今未被使用是因为政府?车企?技术提供商?还是基础设施还是无利可图还是?

政府方面
国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见国办发〔2015〕73号

车企方面
两个代表企业奔驰和宝马,2014年7月,奔驰和宝马联合宣布要合作研发电动车无线充电技术。奔驰表示将基于全新S级进行测试,而宝马则计划率先应用在i8身上。双方表示将在未来2-3年内实现商业化生产。

技术提供商
凌力尔特公司是一家面向高端应用的高性能电源和模拟芯片供应商,该公司设计经理Trevor Barcelo表示,目前的无线充电标准主要集中在消费类应用(如手机、平板电脑等),但这并不是凌力尔特所关注的领域。它现有的400mA无线电源接收器LTC4120可覆盖许多应用,而且将来的重点是汽车、工业、医疗、和军事应用。

IDT公司最早从事无线充电技术研究的厂商之一,营销副总裁Graham Robertson表示,IDT在推进无线充电标准的发展中一直非常积极。IDT支持Qi和PMA标准。
还有Active-Semi 、ROHM等知名与无线充电相关的公司都表示对无线充电的关注和支持

政府、车企、技术提供商都对这个事情不反对,那是因为什么?继续八
①充电桩标准刚刚统一,无线充电技术出现后标准依旧需统一
②无线充电基础设施投放,谁来建谁买单?
③充电效率,如果无线跟有限的充电效率想等,无线设备造价高昂我们消费者为什么要买单

继续八短期内很难实现无线充电的原因:

①空间损耗太大。磁场是辐射状的,即使是谐振式,也会产生很大比例的能量损失。只有距离贴的很近很近,比如手机或者牙刷那种虽然没有导体接触,但空间上几乎挨在一起才能保证一定的转化效率。因此,实现无线充电很容易,实现远程无线充电就相当相当困难了。
②二次转换损耗大。无线输电需要把220V的家用电先整流为直流电,在利用高频电路逆变为很高频率的交流电,经过无线传输后,由汽车接收再一次整流为直流,这其中多次能量转换的损失非常大。
③功率不足。2014年,A4WP能够实现的无线输电功率是5W,而我们习惯的慢充桩是多少呢?7000W。
④设备尺寸大。如果安装高频无线接收设备,这么大的功率设备尺寸会非常大,占据很大空间,估计后排座位和后备箱不一定够用。
⑤线圈体积大,重量沉。同4一样,金属线圈除了个头大,重量还特别重,特别重,特别重。
⑥停车场线圈建设。LZ提到的无线充电公路,无线充电停车场这些,一个重要前提都是要在建设之前在地下埋好线圈。新建的还好,已经存在的停车场都挖开装线圈,这个成本可相当高。
⑦电磁辐射。没错,对于目前的充电桩,辐射影响完全可以忽略不计,我们生活在Wifi、手机、信号塔、微波炉的环境中,辐射对人体的影响主要都是体现在心理上,而不是身体上。但是换成无线充电,由于频率远高于日常的50hz,产生的辐射可能就不可同日而语了。

最后说一点,尽管有上述这一系列的缺点,我仍然相信在并不遥远的未来,大功率、远距离无线输电是可以实现的。但从电动汽车的角度,我认为,到那个时候,电化学技术的突破导致电池的能量密度极大提升。届时,用户只要在超市随便买上一块砖头大小的电池,就足够爱车跑个500公里,比加油还方便,那时候,我们还需要无线充电吗?


继续在线坐等各位解答~
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会员等级:小小白

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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
无线充电是通过电磁场的。大功率快速充电那个辐射风险就不行。只能慢充。要几个小时。
几个小时,省几秒钟插插座的时间干嘛?而且无线充电要提高效率需要精确泊位。而有线充电其实对停车精度要求很低,长长的电线啊。

此外有线充电还有大量改进空间呢。
比如搞一个轻松脱落不怕碾压插头。做好感应,脱落能在10ns内自动断电。
那么停车就拉电线接到车上。到时候直接开车走人。不怕忘了拔插座。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
因为电磁辐射对于人体和环境的影响到底有多大还没搞清楚。。。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
算是最早实现车用无线充电的几个研究组之一的项目负责人,作为裁判委员会委员还参加了2015年的IEEE Future Energy Challenge,那一届IFEC在底特律,topic就是48V,500W输出用于低速电动车的无线充电装置,与在场的几个大佬深入聊了聊,作为一个菜鸟,也算是提高一点姿势水平。结合一些研究经历,想到哪说到哪吧。
车用无线充电最初方向的探索和样机的实现,都是由大学完成的,刚开始的时候大家都在拼效率,第一阶段做的好的可以上90%,差不多的也有85%。做差不多了学术界开始探索别的方向,比如拓扑,大间隙或原副边的非重合补偿。工业界觉得可以上产品了,准备开始定标准,我代表导师参加了SAE的无线充电标准会议。第一次会议工业界和学术界就产生了根本分歧,吵的不可开交:工业界认为标准可分为I,II等层级,I级的要求效率95%以上,学术界的当场笑了:你们TM不知道这东西多难做,最后就算实现,但是成本会无限高,学术嘛,用钱总是可以堆出来。在IFEC会场与电力电子界的扛把子之一Jason Lai以及一位带队的日本老教授谈笑风生了一下(后来才听说这日本哥们是电磁炉的发明人),大家都觉得这个东西根本不是方向,没有必要不说还不安全,都在埋怨汽车界的人一意孤行。所以车用无线充电从诞生起,就充满了分歧,根本没有一个确定的方向,无法形成推广的合力,无论是学术上、产业上、政策上还是经济上。
具体说到用途的话,车用无线充电基本就是以下几个:
1,家用,自己家车库车位装一个,赞成者号称安全(没有插拔火花)而且不会忘记充电。老司机表示现在的充电桩很安全,我不会忘记充电,而且我担心我家猫爬到车底被辐射了变大,咋整?
2,公共停车场,谁停谁充。那什么,除非标准高度统一,每一辆车的能量接收边都能与镶在地上的发射边匹配(好像目前不现实)。
3,公共车站大功率快速充电,停车上下人的时候猛冲,理论上公交车可以一直在路上跑而无需停下充几个小时。目前国内确实有一些示范项目是这么做的,但也就是示范吧。以前的老板是欧洲某汽车一级供应商巨头家族的二世祖,公司的二把手,德国某汽车名校博士,曾经跟他提过我有现成的无线充电方案,可否跟公司在做的自动驾驶系统结合起来,做一套自动驾驶找无线充电点停稳的系统,去投标一个智能电动城市巴士的项目,哥们说何必那么麻烦搞无线,装两个伺服电机到站把变压器降下来怼上感应充电不就完了吗,我不得不承认长者的人生经验毕竟还是值得我学习一个。
4,动态充电,就是所有公路下面都是能量发射线圈,你开到哪充到哪,基本不需要电池了,目前还处于研究阶段。而我想说,把所有公路再修一遍,铺满线圈,接入电网,这种规模的投资和基础设施建设能量,放眼天下,好像也真的只有我党。
以上,算是个人的一点经历和思考吧。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
怎么这么多人还在认为电动车必须大航程啊?
全电汽车概论。
无论从车辆的运动性能还是车体空间还是从节能减排来说。
电动车都不需要大航程。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
作为电动汽车行业的记者,参加过一些研讨会。
中兴的一位负责人告诉我说,无线充电目前尚处在试点阶段,还不具备大规模商业化的条件,但随着这一技术渐渐走向成熟,2018年有望成为无线充电的商用元年。如果谈普及的话,应该会跟随智能驾驶、无人驾驶的时代一同兴起,大概的时间点预测是在2025年左右。
无线充电目前整体确实是“雷声大、雨点小”,若想实现大规模应用仍存在不少问题:
首先是技术上还存在一些问题,清华的一位研究学者认为,“传输线圈的精细化设计、异物检测技术等方面都是当前热门的技术难点。”
当然目前最重要的原因是成本太高!无线充电所需的关键元器件都未实现量产,例如线圈、电容等价格昂贵。
当然也有人认为,在中国,技术、成本都不会是问题。不过目前最主要的是现在连产业链也木有建成呢~产业链涉及到无线充电,核心企业包括充电运营商、设备供应商、核心器件生产商等,强关联行业还涉及原型设备制造商(OEMs)、电网、具体应用场景运营行业。所以说,还是挺复杂的。
标准也是无线充电企业比较头疼的,因为目前确实发展不成熟,没有足够的数据来让标准制定部门来作为参考去做,所以这些都是发展中的问题,标准慢慢也会有的。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
转化效率低,受距离影响太大,发热严重,还有辐射。。。。
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会员等级:小小白

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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
其实最重要的是目前的无线传电是近距离的,1米大功率都难,任意距离的依照目前的无线充电体系架构,都是N个线圈的拷贝铺路,这样的方式即使很远,但投入很大 ,很多道路和停车场都要翻新。我在这方面已经很早的有所研究,某些公司提出象WIFI一样无线充电,这样也是不太适用的,为此,我提出了一整套基于卫星管控的无线传电理论体系,彻底打破了无需发射线圈,依靠电磁场的大功率发射辐射源作为远距离传递的死胡同。具体有资金实力相信我的投资人可以联系我,mp3udisk@msn .com,因为资金实力问题,不能再先申请专利,大家都去模仿复制,搞的最早的一些非标无线充电发明人,连汤都没喝上!
顺便更新下@ 阿狸的无线充电发展史:
我们先扒一扒国内外无线充电的发展情况,看看到底是什么原因阻碍了无线充电的发展呢? 国外:

07年麻省理工学院隔空点亮2米以外60W灯泡

12年诺基亚推出无线充电手机

12年日本展出可在运行过程中通过道路充电的汽车

13年荷兰首都机场提供无线充电器

14年荷兰开通世界首条太阳能公路,长230英尺 国内:

04年双飞燕公司出无线鼠标

05年比亚迪申请非接触感应式充电专利
09年科翔电子(深圳)有限公司在中国最早研发出无线充电电池实物(当时向前为该公司研发团队技术总负责人,申请的专利有201020693856.9;201010617849.5,国内首家移动无线充电专利发明人:ZL2012 1 0335618.4)见附件。他的手机无线充电专利早在三星,NOKIA,苹果手表等模仿者之前。
10年无线充电联盟将Qi无线充电国际标准引入中国

11年海尔推概念性“无尾电视”
12年华为加入无线充电联盟称其随时都可开发无线充电产品
13年哈尔滨工业大学发布一米以外的磁共振式无线充电技术
作者:阿狸 链接:电动汽车无线充电为什么没普及?

来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
目前中兴和宇通合作推出了60kw的无线充电公交车,不过是定点式的充电,只能在公交站的某一固定位置进行无线大功率充电,得到的电量能保证公车开到下一站。襄樊市已经开始运营。
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发表于 2018-2-3 10:56 | 只看该作者
难度太大了,需要把线圈埋在道路底下。
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发表于 2018-2-5 13:20 | 只看该作者
我来看看大家好  在吗 啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
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发表于 2018-2-21 21:53 | 只看该作者
无线充电的效率较低可能也是一个原因
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发表于 2018-2-22 13:31 | 只看该作者
技术肯定还不太成熟,要不早就普及了。
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