電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電已是大勢(shì)所趨 明年將走進(jìn)市場(chǎng)

時(shí)間:2011-08-12

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導(dǎo)語(yǔ):電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電已是大勢(shì)所趨,而新的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)則是未來(lái)電動(dòng)車(chē)無(wú)線(xiàn)充電的關(guān)鍵。最快明年無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)就能走向市場(chǎng)。由東南大學(xué)研制的磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)輸電系統(tǒng)。

      電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電已是大勢(shì)所趨,而新的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)則是未來(lái)電動(dòng)車(chē)無(wú)線(xiàn)充電的關(guān)鍵。

      最近一些大型汽車(chē)制造企業(yè)已經(jīng)與相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)取得聯(lián)系,目前正在討論將技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)的相關(guān)事宜。

      有關(guān)專(zhuān)家透露,最快明年無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)就能走向市場(chǎng)。

      由東南大學(xué)研制的磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)輸電系統(tǒng)

      今年7月,工業(yè)和信息化部在一次會(huì)議上公布了我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展的新進(jìn)展:25個(gè)試點(diǎn)城市節(jié)能與新能源汽車(chē)總保有量超過(guò)1萬(wàn)輛,其中私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)超過(guò)1000輛,建成充電站與換電站近100座,充電樁4500多個(gè),示范運(yùn)行總里程超過(guò)3.3億公里。

      近年來(lái),電動(dòng)車(chē)在新能源汽車(chē)中的地位日益穩(wěn)固,發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛,到2015年我國(guó)純電動(dòng)車(chē)保有量將實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)輛級(jí)。但與此同時(shí),電動(dòng)車(chē)大規(guī)模推廣的問(wèn)題也隨之而來(lái)。

      磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)輸電技術(shù)是一項(xiàng)剛剛興起的技術(shù),將有助于解決這些問(wèn)題。

      東南大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)黃學(xué)良向記者表示:“電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電已是大勢(shì)所趨,而新的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)則是未來(lái)電動(dòng)車(chē)無(wú)線(xiàn)充電的關(guān)鍵?!?/p>

      “充電難”成發(fā)展瓶頸

      電池是電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)面臨的重大問(wèn)題。研究人員正在尋找一種容量更大、重量更輕、體積更小、循環(huán)壽命更長(zhǎng)的電池。鋰離子動(dòng)力電池、磷酸鐵鋰電池、高鐵電池等新型電池都進(jìn)入了他們的視野。

      改良充電技術(shù)則是另一條有效的研究思路。目前,電動(dòng)車(chē)在專(zhuān)用充電站通過(guò)兩種方式進(jìn)行充電。然而,研究表明,這兩種充電方式都有著致命的弱點(diǎn)。

      普通充電多為交流充電,需要8到10小時(shí)充滿(mǎn)。按照目前的狀況,一個(gè)擁有10個(gè)車(chē)位的充電站每天可以為30輛汽車(chē)充電。然而,如果該地區(qū)電動(dòng)車(chē)數(shù)量達(dá)到10萬(wàn)輛后,充電站則將占用大量的城市用地。

      完成一次快速充電只需要10到20分鐘左右。但是,黃學(xué)良告訴記者,快速充電對(duì)城市電網(wǎng)的沖擊非常大。數(shù)據(jù)顯示,一次快速充電消耗的電能是一棟辦公大樓用電負(fù)荷的5倍。

      正因?yàn)槿绱?,盡管?chē)?guó)家對(duì)私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)進(jìn)行大力度的財(cái)政補(bǔ)貼,我國(guó)新能源汽車(chē)的市場(chǎng)反應(yīng)卻不盡如人意。例如在寧波市,不僅擁有電動(dòng)汽車(chē)的人寥寥無(wú)幾,去年建成的60個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電樁也幾乎成了擺設(shè)。

      無(wú)線(xiàn)充電正是因?yàn)榭梢越鉀Q這些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而被研究人員關(guān)注。

      從10厘米到50厘米

      雖然這項(xiàng)技術(shù)在用于電動(dòng)車(chē)充電上才剛剛興起,但是,對(duì)于電磁之間的關(guān)系,科學(xué)家早已不陌生。

      早在19世紀(jì)60年代,尼古拉·特斯拉成功進(jìn)行了無(wú)線(xiàn)輸電。2005年,香港城市大學(xué)電子工程學(xué)系教授許樹(shù)源成功研制出“無(wú)線(xiàn)電池充電平臺(tái)”。盡管使用時(shí)仍然要將產(chǎn)品與充電器接觸,但這已經(jīng)距實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)電力傳輸?shù)膲?mèng)想僅有一步之遙。

      2009年10月,日本奈良市針對(duì)充電式混合動(dòng)力巴士進(jìn)行了無(wú)線(xiàn)充電實(shí)驗(yàn)。供電線(xiàn)圈埋入充電臺(tái)的混凝土中,汽車(chē)駛上充電臺(tái),將車(chē)載線(xiàn)圈對(duì)準(zhǔn)供電線(xiàn)圈就能開(kāi)始充電。

      但是,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中使用的技術(shù)只能在10厘米之內(nèi)進(jìn)行充電,屬于電磁近程充電的范疇。黃學(xué)良告訴記者,這種短距離的充電可能會(huì)對(duì)汽車(chē)底盤(pán)的高度有一定限制。

      而磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)則拉長(zhǎng)了無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)木嚯x。美國(guó)麻省理工學(xué)院馬林·索爾賈??说膱F(tuán)隊(duì)曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中利用磁耦合諧振原理,用兩米外的一個(gè)電源隔空點(diǎn)亮了一盞60瓦的燈泡。從此,磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電力傳輸技術(shù)進(jìn)入了電動(dòng)車(chē)相關(guān)研究人員的視野。

      黃學(xué)良告訴記者,利用無(wú)線(xiàn)充電,只需要改裝現(xiàn)有的停車(chē)場(chǎng),就能夠給電動(dòng)車(chē)充電,不會(huì)占用過(guò)多的城市空間。由于不需要快速充電,也不會(huì)給電網(wǎng)施加過(guò)大的壓力?!斑@項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用突破了電動(dòng)車(chē)推廣中的電池難題?!秉S學(xué)良說(shuō)。

      記者了解到,目前東南大學(xué)的研究人員已經(jīng)將無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)木嚯x增加到50厘米左右。一名汽車(chē)制造技術(shù)人員對(duì)這項(xiàng)成果的評(píng)價(jià)很高,他說(shuō):“這是我所見(jiàn)到的國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)半米以上千瓦級(jí)無(wú)線(xiàn)功率傳輸?shù)难芯砍晒!?/p>

      明年將走進(jìn)市場(chǎng)

      黃學(xué)良告訴記者,這項(xiàng)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟,同時(shí),在成本上,無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備為幾千元,而有線(xiàn)充電樁則要上萬(wàn)。他認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)走向市場(chǎng)。

      “美國(guó)、歐洲和日本等地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始著手電動(dòng)車(chē)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的商業(yè)化。”他說(shuō)。

      去年11月,英國(guó)HaloIPT公司利用其最新研發(fā)的感應(yīng)式電能傳輸技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)為電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電。電能接收墊安裝于一臺(tái)雪鐵龍電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身下側(cè),通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)對(duì)電池進(jìn)行充電。

      該公司表示,這種感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng)的另一個(gè)好處是,可以讓汽車(chē)駕駛員根本無(wú)須擔(dān)心忘記為電動(dòng)汽車(chē)充電。據(jù)該公司透露,這種感應(yīng)式電能傳輸技術(shù)將于2012年開(kāi)始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣應(yīng)用。

      記者了解到,最近一些大型汽車(chē)制造企業(yè)已經(jīng)與黃學(xué)良的團(tuán)隊(duì)取得聯(lián)系,目前正在對(duì)將技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)的相關(guān)事宜進(jìn)行討論。黃學(xué)良透露:“最快明年就能在市場(chǎng)上看到產(chǎn)品了。”

      黃學(xué)良還指出,未來(lái)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)還將在與智能電網(wǎng)的結(jié)合中得到長(zhǎng)足的發(fā)展。如果能在道路上實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)供電,會(huì)進(jìn)一步降低對(duì)電池容量的要求,更有力地推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模應(yīng)用。

      “電動(dòng)汽車(chē)與智能電網(wǎng)建設(shè)結(jié)合,可以監(jiān)控所有電動(dòng)車(chē)輛的電池狀態(tài),采集高峰、低谷用電負(fù)荷及電價(jià)等方面的相關(guān)信息,引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主合理充放電,不再需要大量工作人員的參與,降低了人力管理及維護(hù)的成本?!秉S學(xué)良說(shuō)。

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