特銳德  攝影/電池網(wǎng)  于清教

電動(dòng)汽車無線充電行業(yè)似乎正在迎來屬于自己的春天。

今年2月，成立十余年的美國無線充電企業(yè)WiTricity宣布，并購?fù)ㄐ啪揞^高通旗下電動(dòng)車無線充電平臺(tái)Halo，獲得高通1500項(xiàng)相關(guān)專利、所有的客戶和授權(quán)。WiTricity公司CEO 亞歷克斯·格魯森近日對(duì)《能源評(píng)論》表示，將以開放的心態(tài)，通過與TIER1、主機(jī)廠合作的方式進(jìn)入中國市場，在中國設(shè)立制造基地等事宜也在籌劃中。

兩個(gè)曾經(jīng)最強(qiáng)勁的競爭對(duì)手強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，業(yè)內(nèi)認(rèn)為此舉將重塑電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的市場格局。不過，當(dāng)下無線充電技術(shù)即便是在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及預(yù)期，在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用必將任重道遠(yuǎn)。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Research and Markets發(fā)布的最新報(bào)告預(yù)測，至2025年，電動(dòng)汽車無線充電市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)4.07億美元，2020?2025年期間的年復(fù)合增長率將達(dá)到117.56％。這份報(bào)告同時(shí)指出，受益于中日韓三國電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的發(fā)展，預(yù)計(jì)亞太地區(qū)將是電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的最大市場，其次是歐洲和北美。

消費(fèi)電子率先應(yīng)用

無線充電并不是新技術(shù)。早在1891年， “交流電之父” 尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）就取得了特斯拉線圈的專利，描繪了無線充電和無線傳輸?shù)乃{(lán)圖。

過去一個(gè)多世紀(jì)里，科學(xué)家們對(duì)特斯拉的這一構(gòu)想孜孜以求，不斷探索。2007年，無線充電技術(shù)終于有了新的突破，麻省理工大學(xué)（MIT）教授Marin Soljacic及其研究小組通過共振技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“無線電力”傳輸，雖然只能為距離2.7米的一個(gè)60瓦燈泡供電，但研究者相信這一技術(shù)終將走向普及。

從應(yīng)用場景來看，無線充電經(jīng)歷了一個(gè)從消費(fèi)電子產(chǎn)品到電動(dòng)汽車的場景延展。

隨著電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)的成熟，最早開始應(yīng)用無線充電技術(shù)的消費(fèi)電子產(chǎn)品就是電動(dòng)牙刷。由于電動(dòng)牙刷使用時(shí)難免與水接觸，所以從很早以前就引入了無線充電概念，從而使充電接觸點(diǎn)不暴露在外，極大增強(qiáng)了產(chǎn)品的防水性并實(shí)現(xiàn)整體水洗。

除電動(dòng)牙刷以外，大規(guī)模應(yīng)用無線充電技術(shù)的消費(fèi)電子產(chǎn)品就是手機(jī)。最早使用無線充電技術(shù)的手機(jī)廠家是Palm公司，隨后，夏普、諾基亞、索愛等等手機(jī)廠商紛紛跟進(jìn)。

早期的無線充電技術(shù)效率不高。以電動(dòng)牙刷為例，有些型號(hào)內(nèi)置700毫安時(shí)的電池，全部充滿需要4個(gè)小時(shí)以上。而智能手機(jī)當(dāng)年的電池容量普遍都在1500毫安時(shí)以上，這意味著全部充滿電需要8個(gè)小時(shí)以上。

較低的充電效率，可能存在的各種兼容隱患，一直制約著無線充電技術(shù)在智能手機(jī)領(lǐng)域大展拳腳，而這一局面直到全球第一個(gè)無線充電的國際標(biāo)準(zhǔn)“Qi”出臺(tái)才有所改善。

2008年12月17日，由飛利浦電子、德州儀器、國家半導(dǎo)體等幾大公司攜手組建了“無線充電聯(lián)盟”（Wireless Power Consortium，簡稱WPC），旨在提升無線充電技術(shù)的便捷性和通用性。截至2019年1月31日，無線充電聯(lián)盟（WPC）會(huì)員已增至661家。

2012年，由眾多參與者共同制定的無線充電標(biāo)準(zhǔn)“Qi”誕生，它攻克了無線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸，凡是通過Qi標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的產(chǎn)品（手機(jī)和無線充電底座），它們之間可以做到相互兼容。

盡管無線充電技術(shù)在以手機(jī)為代表的消費(fèi)電子產(chǎn)品得到了大規(guī)模應(yīng)用，但是并未成為手機(jī)充電的主流方式，這主要與其用戶體驗(yàn)不是很好有關(guān)。

無線充電的優(yōu)點(diǎn)是既擺脫了線纜和充電插口的束縛，也不用再擔(dān)心USB接口反復(fù)插拔的劃傷和壽命問題，但其缺點(diǎn)在于，因?yàn)槌潆姽β势毡橹挥?W到10W，充滿一部3000毫安時(shí)電池的手機(jī)需要2.5小時(shí)至5個(gè)小時(shí)，而且在充電過程中，不能移動(dòng)或者使用手機(jī)，因此充電使用場景只適合晚間睡覺、全心上課或者工作時(shí)，而這對(duì)于非常依賴手機(jī)工作或者娛樂的用戶非常不友好。因此，殘酷的現(xiàn)實(shí)是，無線充電在消費(fèi)電子領(lǐng)域目前只能作為一種補(bǔ)充方式，并未成為主流充電方式。

從世紀(jì)夢想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)

隨著全球電動(dòng)汽車在2012年之后正式量產(chǎn)，無線充電技術(shù)開始從消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域拓展到電動(dòng)汽車。

在目前感應(yīng)式、共振式和耦合式這三種主流技術(shù)路線中，共振式無線充電技術(shù)優(yōu)勢在于安全性高、功率較大，傳輸距離更遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)傳輸距離超過2米，同時(shí)可以為多個(gè)設(shè)備充電，也無需精準(zhǔn)對(duì)位，還可以穿過墻體、木材等對(duì)充電設(shè)備進(jìn)行充電，因此得到汽車企業(yè)的青睞。

在電動(dòng)汽車無線充電領(lǐng)域，最早涉足且成績斐然的是通訊巨頭高通。在2013年法蘭克福車展前夕，高通就宣布與Formular E 控股公司合作，將旗下的Halo無線充電技術(shù)應(yīng)用于Formula E電動(dòng)方程式賽車上。2015年，裝配有Halo 7.4千瓦無線充電系統(tǒng)的寶馬i8開始成為全新的官方安全車。2017年5月，高通宣布已經(jīng)完成了電動(dòng)汽車行駛中進(jìn)行無線充電的試驗(yàn)，即在路上增加感應(yīng)式充電設(shè)備，這樣汽車就可以邊行駛邊充電。

從電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)看，無線充電產(chǎn)業(yè)具有強(qiáng)烈的面向企業(yè)特性，技術(shù)方將方案提供給Tier1或者與主機(jī)廠捆綁，成為當(dāng)下可行的路徑。除高通外，市場上還有龐巴迪、WiTricity、Evatran Group（Plugless）、Momentum Dynamics等國際公司，以及中國的中興新能源、中慧創(chuàng)智等第三方技術(shù)公司。

除了與高通強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的WiTricity，Momentum Dynamic也值得關(guān)注。今年1月15日，沃爾沃集團(tuán)的 Venture Capital AB宣布，將對(duì)Momentum Dynamics公司進(jìn)行投資。該公司在電動(dòng)汽車高功率無線充電技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，并且正在利用車隊(duì)以及汽車制造商的汽車、公共汽車、卡車和火車等，在歐洲和北美進(jìn)行其高功率無線充電技術(shù)的試點(diǎn)項(xiàng)目。

除第三方技術(shù)公司外，主機(jī)廠也是開發(fā)無線充電技術(shù)的另外一派主力軍，如豐田、寶馬、奧迪、現(xiàn)代、起亞等。其中，本田似乎快人一步。在2019 CES消費(fèi)者電子展上，本田展出了最新研發(fā)的Wireless Vehicle-to-Grid無線充電技術(shù)，和傳統(tǒng)的無線充電技術(shù)相比，它增加了向電網(wǎng)回傳電力的功能，從而增加了儲(chǔ)能的功能。

盡管第三方技術(shù)公司與主機(jī)廠都在發(fā)力研發(fā)電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)，但無線充電技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用仍未正式開始。

雖然WiTricity對(duì)外宣稱，已經(jīng)和全球前10大汽車廠商中的9家建立了實(shí)質(zhì)性合作關(guān)系，但真正應(yīng)用無線充電技術(shù)的上市量產(chǎn)車目前只有寶馬530e，從公開報(bào)道來看市場反饋并沒有預(yù)想的那么驚艷。

市面上提供無線充電技術(shù)的在售車型多為豪華品牌的混合動(dòng)力車型，主要原因在于，一方面無線充電相對(duì)其他充電方式充電功率不夠大、充電效率不夠高，另一方面無線充電系統(tǒng)價(jià)格太貴。

根據(jù)WiTricity介紹，無線充電解決方案的最大功率可以做到11千瓦，供應(yīng)商可以定制為3千瓦或者7千瓦等產(chǎn)品。這樣的功率并不比市場上常規(guī)的慢充樁快多少，無法解決電動(dòng)車主快速充電的核心訴求。

管理咨詢公司Navigant分析師Lisa Jerram認(rèn)為，一些高檔汽車制造商因?yàn)闊o線充電這一功能，額外要價(jià)可以多達(dá)2000美元。這就導(dǎo)致因?yàn)槌杀镜脑蚴篃o線充電目前只能是豪華車的“奢視品”。

此外，在功率與成本之外，電動(dòng)汽車的無線充電技術(shù)還面臨一些挑戰(zhàn)，如缺少電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、在磁場環(huán)境下的安全問題、發(fā)射器和接收器之間氣隙的異物通信問題、車輛與充電板的定位問題等。

好消息是，中國作為全球最大的電動(dòng)汽車市場，已經(jīng)在國家層面明確提出將鼓勵(lì)無線充電技術(shù)的發(fā)展。

據(jù)國家能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶介紹，2019年國家能源局將會(huì)同相關(guān)部委督促車企深度參與充電運(yùn)營服務(wù)，加強(qiáng)無線充電、智能充電等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，在重點(diǎn)領(lǐng)域開展充電設(shè)施與電網(wǎng)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)示范，并在裝備研發(fā)上做好技術(shù)儲(chǔ)備。

格魯森表示，WiTricity正在和國內(nèi)企業(yè)接洽，2019年在中國授權(quán)生產(chǎn)的設(shè)備生產(chǎn)商數(shù)量將“增加一至二倍”。在他看來，雖然特斯拉提出的電離層無線輸電離我們還很遠(yuǎn)，但電動(dòng)汽車無線充電已經(jīng)可以聽到商業(yè)化的腳步，真正的時(shí)點(diǎn)“可能只需要2?3年，到2020年或者2021年就可以看到曙光”。