我國走在電動汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)最前沿

   最近，獲得新一輪融資的創(chuàng)業(yè)公司縱目科技，其最新發(fā)展情況也隨之公布。值得一提的是，這家專注于自動駕駛發(fā)展的企業(yè)，還自主研發(fā)了1～3kW無線充電系統(tǒng)、11kW電動汽車無線充電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)即停即充功能。據(jù)稱，前者主要應(yīng)用于無人配送車、無人零售車和工廠AGV等場景；后者主要應(yīng)用于新能源乘用車，提供泊車之后的無線充電服務(wù)。2021年6月，縱目科技無線充電業(yè)務(wù)已正式落地重慶北碚區(qū)。
   在國際市場上，3月初，沃爾沃宣布，正在與合作伙伴共同研發(fā)一種新型無線充電技術(shù)，并在城市道路進(jìn)行集成和測試。根據(jù)“哥德堡綠色城區(qū)”戰(zhàn)略計劃，瑞典哥德堡市區(qū)專門設(shè)置了為可持續(xù)技術(shù)研發(fā)活動的多個現(xiàn)場試驗(yàn)區(qū)，無線充電技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用便是測試內(nèi)容之一。充電車輛只需停在嵌入道路中的無線充電裝置上，即可自動啟動充電功能，駕駛員無需下車，操作方便快捷。
   無線充電技術(shù)應(yīng)用向前推進(jìn)
   統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國公共充電樁共有114.7萬臺（直流快充樁47萬臺，交流充電樁67.7萬臺），若加上私人充電樁，總量達(dá)到261萬臺。然而，充電不便捷依然困擾著相當(dāng)多的電動汽車用戶。無線充電正是在這個行業(yè)背景下，涌現(xiàn)出的一種解決思路。
   無線充電最早可以追溯到我國推廣新能源汽車的初期階段。2014年10月，中興通訊在成都“西博會”上展示了與蜀都客車攜手研發(fā)的全球首款無線充電微循環(huán)電動客車。
   而行業(yè)一直沒有停下對無線充電的追求腳步。去年5月，華為公開了一項(xiàng)名叫“一種無線充電車位泊車推薦方法及系統(tǒng)”的專利。專利摘要顯示，本申請可被應(yīng)用于智能汽車、新能源汽車、自動駕駛汽車等；車輛進(jìn)入停車場時上報本車信息，停車場服務(wù)器將車輛信息與預(yù)先存儲的無線充電車位信息對比匹配，綜合判斷當(dāng)前是否存在可用充電車位。其后，吉利汽車一項(xiàng)無線充電專利獲得批準(zhǔn)，名稱為“一種無線充電方法及控制裝置”，公開號為CN110040011B。
   電網(wǎng)與新能源汽車領(lǐng)域?qū)＜尹S宇生（化名）向《中國汽車報》記者介紹道，無線充電基于電磁感應(yīng)原理，充電器與用電裝置之間不用電線直接連接，而是通過磁場傳遞能量。目前無線充電技術(shù)主要有電磁感應(yīng)式、磁場共振式、電場耦合式和無線電波式四種基本方式。其中，電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)成熟度較高，已有一些廠商對此進(jìn)行了驗(yàn)證和應(yīng)用。
   根據(jù)記者的整理，截至目前，大眾（奧迪）、沃爾沃、豐田、一汽、長安、吉利、上汽、北汽、廣汽、比亞迪等國內(nèi)外主流車企，都對無線充電展開了技術(shù)研發(fā)和布局。從產(chǎn)品端來看，寶馬530e    iPerformance、上汽榮威Marvel    X先后配裝無線充電設(shè)備，即將上市的智己汽車也提供了無線充電選裝功能，并宣稱將是全球首款支持無線充電的量產(chǎn)車。
   事實(shí)上，這一前沿領(lǐng)域的發(fā)展也獲得了政策的支持和鼓勵�！缎履茉雌�車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021～2035年）》在“加快充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”的內(nèi)容中提及，要加強(qiáng)智能有序充電、大功率充電、無線充電等新型充電技術(shù)研發(fā)。而據(jù)記者了解，在電動汽車無線充電領(lǐng)域，我國的標(biāo)準(zhǔn)制定再一次走在了世界前列。
   無線充電國標(biāo)制定領(lǐng)先行業(yè)
   “最近引起行業(yè)和公眾關(guān)注的電動汽車無線充電技術(shù)，經(jīng)歷前期研究，已發(fā)展了一段時間�！鄙虾Ｈf暨電子科技有限公司（以下簡稱“萬暨電子”）總經(jīng)理?xiàng)顕鴦赘嬖V記者，“2005年，美國麻省理工學(xué)院（MIT）物理系教授Marin    Soljacic團(tuán)隊(duì)，提出了采用高合磁諧振器進(jìn)行遠(yuǎn)距功率傳輸?shù)奈锢砝碚摗?019年，MIT孵化的科技公司W(wǎng)iTricity，收購高通Halo無線充電技術(shù)。行業(yè)也是逐步確定了電動汽車無線充電的技術(shù)發(fā)展方向�！�
   據(jù)介紹，無線充電技術(shù)通過在停車位等地面安裝發(fā)生裝置，在整車底盤位置安裝接收裝置，依靠電磁轉(zhuǎn)換原理，將電能傳輸至整車的電池內(nèi)。與充電樁為代表的有線插拔方式相比，無線充電更具有安全性與可靠性。
   “一個產(chǎn)業(yè)的興起，尤其是相對前沿的領(lǐng)域，從技術(shù)原理的前期預(yù)研、到技術(shù)原型、再到商業(yè)化應(yīng)用是一個漫長的過程，需要各方力量的共同推動。對于汽車行業(yè)而言，標(biāo)準(zhǔn)制定、實(shí)施可以起到助推劑、催化劑的作用�！睏顕鴦妆硎�，“產(chǎn)業(yè)界達(dá)成共識，形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)的商業(yè)化落地才會更加輕松�！�
   “在標(biāo)準(zhǔn)的前瞻性引領(lǐng)方面，我們長期扮演‘學(xué)生’的角色，務(wù)實(shí)地采取了跟隨策略�！秉S宇生告訴記者，“以傳統(tǒng)燃油車為例，無論整車還是零部件，無論開發(fā)流程還是試驗(yàn)方法，汽車業(yè)成熟發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)已有系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況不斷更新。不過，隨著我國推廣新能源汽車，這種‘慣例’產(chǎn)生了變化。中國是全球最大的新能源汽車市場，我們在很多標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域都走在國際前列。”
   對此，楊國勛表示認(rèn)同：“從結(jié)果來看，情況是這樣的。2020年，中國領(lǐng)先全球，發(fā)布了一套電動汽車無線充電國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T    38775。隨后，美國才推出SAEJ2954標(biāo)準(zhǔn)《適用于輕型插入式/純電動汽車的無線充電功率傳輸及定位方法》。”據(jù)了解，2019年，包括中國電力科學(xué)研究院、中國汽車技術(shù)研究中心、浙江萬安科技股份有限公司（萬暨電子母公司，以下簡稱“萬安科技”）、中興新能源科技有限公司等標(biāo)準(zhǔn)牽頭起草單位，創(chuàng)新性提出了基于雙邊LCC拓?fù)涞钠�車無線充電技術(shù)，在進(jìn)行多次研討之后，2020年、2021年陸續(xù)發(fā)布GB/T    38775系列標(biāo)準(zhǔn)。
   零部件企業(yè)積極參與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)
   楊國勛提到的一系列電動汽車無線充電標(biāo)準(zhǔn)，包括通用要求、車載充電機(jī)和無線充電設(shè)備之間的通信協(xié)議、特殊要求、電磁環(huán)境限值與測試方法等多個方面。萬安科技及萬暨電子參與了第1部分、第2部分、第3部分、第4部分、第5部分、第6部分、第7部分標(biāo)準(zhǔn)的制定，其中《電動汽車無線充電系統(tǒng)第5部分：電磁兼容性要求和試驗(yàn)方法》，《電動汽車無線充電系統(tǒng)第6部分：互操作性要求及測試地面端》，《電動汽車無線充電系統(tǒng)第7部分：互操作性要求及測試車輛端》即將實(shí)施。
   萬安科技對無線充電標(biāo)準(zhǔn)的貢獻(xiàn)，并不僅限于GB/T38775的起草�！拔覀儗�無線充電標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，做到了盡自己最大的努力去支持。”據(jù)楊國勛介紹，萬安科技參與起草了中國汽車技術(shù)研究中心牽頭的《電動汽車無線充電系統(tǒng)B類設(shè)備的通信協(xié)議一致性要求及測試》（以下簡稱《一致性要求及測試》），該標(biāo)準(zhǔn)目前處于征求意見稿的狀態(tài)�！兑恢滦砸�求及測試》的意義在于，將車載端與地面端充電設(shè)施統(tǒng)一起來，以實(shí)現(xiàn)不同電動汽車與不同地面端充電樁之間高效、安全地?zé)o線充電，保證通信協(xié)議的一致性。據(jù)悉，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)梳理了電動汽車無線充電通信的一般流程，設(shè)計了一種一致性測試的軟硬件架構(gòu)，提出了通信協(xié)議的一致性測試方法。這項(xiàng)工作對于完善電動汽車無線充電領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)具有幫助和指導(dǎo)意義。
   此外，萬安科技還參與起草了歸口于新能源行業(yè)電動汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的《純電動場（廠）內(nèi)機(jī)動車輛無線充電系統(tǒng)技術(shù)條件》。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)先于無線充電國標(biāo)發(fā)布，填補(bǔ)了國內(nèi)純電動場內(nèi)車輛無線充電標(biāo)準(zhǔn)的空白，率先開啟了純電動場內(nèi)車輛上無線充電技術(shù)的應(yīng)用先河，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和社會效應(yīng)。
   實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互操作性是下一個目標(biāo)
   “汽車無線充電技術(shù)發(fā)展至今，到了產(chǎn)業(yè)化的‘前夜’。對于無線電能傳輸系統(tǒng)本身，無論功率變換、系統(tǒng)控制還是磁場環(huán)境等方面的問題都已得到有效解決并趨于成熟。由于電動汽車無線充電應(yīng)用場景的復(fù)雜和工況惡劣，目前技術(shù)難點(diǎn)大多集中在輔助功能（異物監(jiān)測、生物體檢測、定位對齊）方面。我們的產(chǎn)品經(jīng)過了大量的環(huán)境試驗(yàn)和實(shí)車驗(yàn)證，還需要大量的客戶使用反饋，加以優(yōu)化和持續(xù)改善�！睏顕鴦妆硎�，“在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，我們也面臨著不少的挑戰(zhàn)。隨著電動汽車無線充電技術(shù)的普及，系統(tǒng)供應(yīng)商越來越多、所覆蓋的車型越來越廣、使用場景也更加多樣，因此解決不同品牌產(chǎn)品間的互操作性已成為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題�？梢灶A(yù)見，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)（包括無線電能傳輸系統(tǒng)和輔助功能）的互操作性將成為未來國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)成的主要目標(biāo)�！�
   “我們在標(biāo)準(zhǔn)制定的過程中，積極提供無線充電系統(tǒng)用于性能、EMC測試并制作標(biāo)準(zhǔn)源用于互操作測試，為無線充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的擬定提供數(shù)據(jù)支撐�！睏顕鴦捉榻B道，“在無線充電這一領(lǐng)域，中國國標(biāo)是世界首發(fā)，無疑具有前瞻性。同時，中國是世界最大的新能源汽車生產(chǎn)和銷售市場，汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展也處于全球前列。無線充電能夠改善充電體驗(yàn)，打通全場景的智能駕駛關(guān)鍵環(huán)節(jié)，市場對這項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品的需求迫切。作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的一員，萬暨電子也是無線充電國標(biāo)的起草單位之一，肩負(fù)著行業(yè)‘拓荒者’的使命�！�
   目前，我國電動汽車無線充電（≤22kW）采用定頻工作方式，標(biāo)稱頻率為85.5kHz。而從應(yīng)用來看，我國電動汽車無線充電技術(shù)應(yīng)用目前處于起步階段，萬安科技為紅旗EHS-9研發(fā)的11kW無線充電系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)全球首發(fā)，成為電動乘用車無線充電產(chǎn)業(yè)化的開端。楊國勛表示：“我們抱有發(fā)展緊迫感和行業(yè)使命感，未來將繼續(xù)致力于為標(biāo)準(zhǔn)制定提供自己獨(dú)特的智慧與能力，助力提升新能源汽車的使用體驗(yàn)，不斷為做大、做強(qiáng)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)力量。”