这一地首条无线充电公路测试成功,边走边充能带来什么?

边走边充的快乐,是电动汽车用户所向往的目标。
近日,据欧洲媒体报道,在法国巴黎西南约40公里处,巴黎大区昂热维利耶市(Angervilliers)境内的A10高速公路已经成功进行了电动汽车“无线感应充电”测试。业内认为,这为破解电动汽车“充电焦虑”、“续航焦虑”提供了新的镜鉴。
无线充电昭示未来
据报道,该试验路段与普通高速公路并无二致,平整的路面、清晰的标识,车水马龙……但在路面之下,预埋了一套精密而复杂的“能量传输网络”。其包括约900个由电网供电的高功率感应线圈,一旦有适配相应系统的电动汽车驶过,瞬间就会无线“握手”,而车身底盘下安装的无线充电接收装置也会“抓住”电磁场信号并通过系统转化为电能,源源不断地输入到车辆电池中。即便车辆以超过100km/h的时速疾驰,这一能量传输过程也能稳定高效地进行,全程无需停车,真正打破了传统充电必须静止等待的局限。
而且,法国还计划在全国75%的高速公路部署动态无线充电车道。或许在不久的将来,使用无线充电系统的电动汽车无需再配备体积庞大、重量沉重的大容量电池组。取而代之的是车载小型电池组,凭借行驶过程中通过路面充电设施源源不断获取的电能,便能轻松满足长途出行需求。这种“轻电池+高频补能”的创新模式,不仅能大幅降低车辆成本,减轻车身重量,提升能源利用效率,还将重塑整个电动汽车产业的格局。
除了乘用车,商用车也可从中受益。在商用车领域,物流运输车辆每日奔波于城市之间,行驶里程长、充电需求频繁。动态无线充电技术的应用,可让它们在运输途中持续充电,无需频繁停靠充电桩,大大提高了运营效率,降低了运营成本。此外,出租车穿梭于城市大街小巷,以往每次停靠充电都意味着可能错过潜在乘客,而有了动态充电技术,出租车能够在行驶过程中随时补充电量,实现运营与充电两不误,也为城市交通的高效运转注入了新的活力。
进步加速挑战犹存
目前,尽管汽车无线充电技术前景广阔,但在迈向大规模商业化应用的征程中,仍面临着诸多技术瓶颈。
有关行业人士认为,在充电效率方面,当前无线充电技术的表现虽有亮点,但与传统有线充电相比,仍存在一定差距。静态无线充电效率一般在90%左右,动态无线充电效率约为85%。这意味着,在相同的充电时间内,无线充电为车辆补充的电量相对较少,实际所需充电时长更长。背后的原因主要在无线传输过程中,不可避免地会因电磁辐射、线圈电阻等因素产生损耗。此外,充电过程中设备的发热问题也不容忽视,为解决这一问题,需要研发更加高效的散热设计,确保充电系统在稳定的温度环境下运行。
同时,成本居高不下,是制约无线充电技术大规模普及的又一关键因素。一套无线充电设备,从发射端到接收端,硬件成本约为同等功率的传统充电桩成本2倍左右。无线充电设备的高成本,主要源于其复杂的技术架构和对高精度零部件的依赖。另外还需投入大量资金用于基础设施建设,如铺设地下线圈、改造电网等,这都需要较多的资金。若无法有效降低成本,无线充电技术在市场竞争中,将难以与传统充电方式抗衡,普及之路也将举步维艰。
此外,相关的电网负荷管理与道路改造成本是两大主要挑战。当多辆电动汽车同时在无线充电区域充电时,瞬间激增的电力需求,可能会对配电网造成巨大冲击,导致电压波动、电力供应不稳定等问题。这就需要建立一套完善的电网负荷管理系统,通过智能调度、错峰充电等手段,平衡电网负荷,确保电力供应的稳定可靠。道路改造工程同样艰巨,在现有道路上嵌入无线充电线圈,需要破除路面,重新铺设,这不仅施工难度大,成本高昂,还会对交通造成严重影响。而且,不同地区的道路状况、地质条件各异,也增加了改造工程的复杂性和不确定性。如何在降低改造成本的同时,最大限度减少对交通的干扰,实现道路与无线充电设施的无缝融合,是摆在行业面前的一道难题。
提升功率效率是关键
无线充电作为发展方向之一,在未来的技术蓝图中,超材料线圈技术的研发有望成为提升汽车无线充电效率的“秘密武器”。超材料,这种具有独特电磁特性的人工复合材料,能够对磁场进行精准调控,让能量传输更加高效稳定。
如今,AI算法的深度融合,将为无线充电系统赋予“智慧大脑”。通过实时收集车辆行驶状态、电池电量、充电设备状态等多维度数据,AI算法能够像一位经验丰富的能源管家,智能分析并精准优化充电功率分配。当多辆汽车同时在无线充电区域充电时,AI算法能根据每辆车的实际需求,合理分配电能,避免能量浪费,降低能耗损耗,确保充电过程高效、稳定,为用户提供更加智能、节能的充电体验。
构建分布式充电网络,是实现能源高效利用的关键举措。未来,城市将被一个庞大而智能的“车-路-网”协同充电生态所覆盖。车辆通过与道路基础设施和电网实时通信,能够自动匹配最优充电区域,实现能源的智能分配和高效利用。当车辆行驶到充电需求较低的区域时,系统会自动降低充电功率,避免能源浪费;而在充电需求高峰区域,系统则会优先为车辆分配电能,确保每一辆车都能及时、高效地完成充电,提升整个城市的能源利用效率,为绿色出行注入更强动力。
行业机构预测,未来汽车无线充电技术的商业化进程将呈现出清晰而有序的发展脉络。在2025-2030年这一阶段,高端车型将成为无线充电技术的主要推广阵地。随着技术的不断成熟和成本的逐步降低,20万元以上的高端车型将纷纷将无线充电作为核心卖点,吸引追求品质与科技的消费者。在公共区域,静态无线充电桩的渗透率将稳步提升至15%,商场、酒店、写字楼等场所的停车场,将越来越多地配备无线充电设施,为车主提供更加便捷的充电服务,让无线充电逐渐融入人们的日常出行生活。此后,动态充电技术将迎来黄金发展期。2035年后,无线充电有望成为主流补能方式之一,深度融入人们的出行生活。
同时,无线充电技术将与可再生能源紧密结合,电动汽车在充电的同时,还能将多余电能回馈电网,实现能源的双向流动,助力“零碳出行”目标的实现。城市将构建起完善的无线充电网络,无论在繁华都市,还是偏远乡村,电动汽车都能轻松找到充电设施,真正实现“充电自由”。
有行业人士指出,随着无线充电技术的发展和完善,电动汽车将彻底摆脱“续航枷锁”,成为能源网络中的移动节点,或将重新定义新能源汽车的竞争格局。无线充电技术将彻底改变人们的出行方式,推动交通领域向绿色、智能、可持续方向大步迈进,为未来出行勾勒出一幅充满科技感与环保理念的美好画卷。

