擺脫線(xiàn)材束縛，將手機與充電板輕輕貼合，即可隨放隨充——手機無(wú)線(xiàn)充電在生活中已隨處可見(jiàn)。對于同樣有高頻充電需求的電動(dòng)車(chē)而言，是否也可以搭配這樣流暢的體驗呢？

　　當前，無(wú)線(xiàn)充電功能在國內外一些電動(dòng)汽車(chē)上已經(jīng)實(shí)現，但充電仍需在停車(chē)狀態(tài)下進(jìn)行。如何實(shí)現“上路即充電”的動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電模式，各國科研人員在不斷探索。2013年，韓國在慶尚北道龜尾市首次嘗試投入無(wú)線(xiàn)充電公交系統。2020年，以色列一家初創(chuàng )公司在特拉維夫鋪設了兩公里無(wú)線(xiàn)充電公路。德國日前推出的一套充電系統，可以讓電動(dòng)汽車(chē)在高速公路行駛場(chǎng)景下實(shí)現充電。中國電力科學(xué)研究院等機構也在對動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電系統的關(guān)鍵技術(shù)及設備進(jìn)行研發(fā)和試驗。

　　無(wú)線(xiàn)充電模式可以節省充電等待時(shí)間、減少里程焦慮，甚至不需要搭載大容量電池。從技術(shù)原理上講，無(wú)線(xiàn)充電主要包括電磁感應式、磁場(chǎng)共振式、電場(chǎng)耦合式和無(wú)線(xiàn)電波式。其中，電磁感應式具有結構簡(jiǎn)單、傳輸功率大、短距離傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，目前應用較多。它可以通過(guò)交流電在能量發(fā)射端線(xiàn)圈上產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，作用于能量拾取端線(xiàn)圈，產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，繼而通過(guò)整流等形式對電池進(jìn)行充電。動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電系統與靜態(tài)系統相比，能量拾取端即車(chē)輛端的結構不變，能量發(fā)射端線(xiàn)圈則換成埋于地下的供電導軌。

　　盡管原理一致，但動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電的應用難度高出不少。從技術(shù)上看，由于電磁感應式的傳輸距離較短，行車(chē)過(guò)程中即便產(chǎn)生厘米級的偏差，效率也會(huì )大打折扣。從成本上看，在室外環(huán)境下，為保障埋于地下能量發(fā)射端線(xiàn)圈的可靠性和安全性，一條動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電公路的造價(jià)可能會(huì )達到普通高速公路的10倍左右，后續維護成本也較高。

　　補能便捷度向來(lái)是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域。除了動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，目前還有兩種相對更經(jīng)濟和成熟的技術(shù)路線(xiàn)，即超級快充和電池換電。其中，“充電5分鐘行駛200公里”的超級快充技術(shù)可以滿(mǎn)足大部分乘用車(chē)長(cháng)距離出行的需求，且充電標準建設日益完善，成本相對不高。但在低溫充電、安全性和電池壽命方面，該模式仍需更多技術(shù)攻關(guān)。特別是未來(lái)要進(jìn)一步提高充電功率，會(huì )對電池性能、電網(wǎng)或儲能配套提出更高要求。

　　電池換電模式一般可以在3—5分鐘內完成換電過(guò)程，補能效率可以匹敵燃油汽車(chē)，尤其對于中重型商用車(chē)而言?xún)?yōu)勢更為明顯，目前已有部分換電運維企業(yè)實(shí)現了盈利。這種模式的基建成本相對偏高，需要統一電池結構和接口。隨著(zhù)電池成本下降和壽命增長(cháng)，以及換電標準進(jìn)一步優(yōu)化，電池換電模式的性?xún)r(jià)比會(huì )進(jìn)一步提升，甚至有望在乘用車(chē)市場(chǎng)一爭高下。

　　相比其他技術(shù)路線(xiàn)，動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的大規模普及更為遙遠，但車(chē)輛在行進(jìn)中就能充電的體驗始終讓人充滿(mǎn)期待。尤其在一些特殊的應用場(chǎng)景，比如城市電動(dòng)公交車(chē)擁有線(xiàn)路固定、車(chē)速較低、存在固定停靠點(diǎn)、底盤(pán)可以較低等條件，其率先實(shí)現規模應用的可能性更大。

　　（作者為上海理工大學(xué)機械工程學(xué)院車(chē)輛工程系教授）