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作者是李文波

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第一个数字是高通(Qualcomm)

一杆，一放，巧妙转身，充电启动。

相信很多经历过手机无线充电的人对这个过程都很熟悉，对这种轻巧便捷、几乎毫无意义的补充能量的方式欲罢不能。

体验过无线充电的人，就像开电动汽车的人一样，再也回不去了。问问你自己，你上一次给手机充电是什么时候？

想象一下，如果一家公司能把手机的无线充电功能应用到电动汽车上。这将对现有的电动汽车能源补充方式产生重大影响。

停车，下车，锁上门，开始充电。醒醒，全速前进。在这种情况下，就像李斌说的，充电真的比加油更方便。那些一直在等待国家队进入世界杯后才购买电动汽车的人现在后悔了。

但问题是，为什么一项强大到足以让汽油动力汽车直接载入史册的技术，直到今天仍然是一种只有少数人体验过的新奇事物，无法进入普通人的停车位？

真正的无线充电：雷神

究其原因，是目前无线充电的现状，与想象中的美好，无关。

在历史上，无线充电是世界神童尼古拉特斯拉(Nikola Tesla)在100多年前玩过的一项技术，而且比现在的技术要新奇得多。

1901年夏天，这位因爱迪生盗窃直流发电机技术专利而情绪低落的科学家，得到了美国资本巨头、“世界债权人”约翰皮尔庞特摩根的青睐。摩根认为世界将会是无线的，所以他给了特斯拉15万美元和大量的土地来研究无线电。

有了钱和土地，特斯拉很快就建造了一座57米高、顶部直径为20.5米的塔，这就是著名的沃尔登克利夫塔。

Woldencliffe塔

特斯拉只花了一个月的时间就想出了无线通信的方法，但他并没有立即向老板报告。原因是，让这么多钱、土地和塔楼在自己的超级项目中无法完成，有点浪费。

超级计划：全球无线电力传输。

无线电力传输和无线电广播本质上是一样的，都依赖于无线电波的发射和接收。如果实验成功，地球上所有以电为能源的设备都可以在不携带电池的情况下进行无线充电。手电筒、吸尘器、收音机、手机、电动车等。

如果这项技术成功了，这意味着宁王将在他出生之前被判处死刑。

不幸的是，摩根很快发现了特斯拉的不活跃，并停止资助他的实验。失去了支持者的特斯拉还遭遇了一场名为“水星逆转”的实验室突然起火，摧毁了所有的研究数据。

好消息是，“无线传输”的思维方式幸存了下来：地球充当电的导体，通过地面上的特斯拉线圈，交流电脉冲被发送到地面和电离层的谐振腔中，形成磁共振，从而在大气中传播电力。地球上任何有谐振电容天线的地方都能接收到来自天空的交流电。

当前版本保存的四个大字是：电磁感应。

但是这种看似完美的无线传输有两个明显的技术缺陷。首先是电磁辐射，你可以从高压线附近建筑的价格中看到；二是传输效率，电磁波传输时会向外扩散，导致效率迅速下降。如果你设置了一个1兆瓦的无线电发射机，你必须一直向它输送1兆瓦的电力，即使电力方面的需求只有10瓦。

远距离、大功率的无线传输损耗太大，那么我们不妨从短距离、低功率开始。移动电话的无线充电，现在几乎是标准的，依靠在两个铁环之间建立一个通道，在短距离内传输无线电能量，官方称为磁感应耦合。

它能有多小？根据工业和信息化部去年2月19日发布的《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定(征求意见稿)》的规定，不允许超过50瓦。

50瓦对手机或电动牙刷来说足够了，但对电动汽车来说只是九牛一毛。请记住，电动汽车的缓慢充电功率在7到15千瓦之间，需要6到8个小时才能充满电。在50瓦的功率下，充电马永远跑不动了，电马模型也差不多。

面对远距离和大功率无法实现，而短距离和低功率又没有应用价值的困境，工程师们绞尽脑汁想出了一个折衷方案：短距离和大功率。

黎明，似乎在前面。

制造电动汽车是汽车公司的事，但解决无线充电问题则是科技公司的事。

在2013年法兰克福车展之前，高通宣布将率先在电动方程式赛车锦标赛上使用Halo的无线充电技术。两年后，在第二季中，一辆带有无线充电功能的宝马i8安全车进入了公众的视野，大声宣布了“彻底改变电动汽车世界”的技术的到来。

高通Halo无线充电套件由电源、发射面板、车载接收面板和控制器组成，无需任何线缆连接。技术路线选择大功率场景下适应度最高的磁共振类型。即当发射机的能量遇到具有相同谐振频率的接收端时，电能通过共振效应传输。

磁共振无线充电技术最大的亮点是对对接精度的要求没有那么高。发射面板和接收面板之间允许有一定的位置误差，但不应夸大该误差。同时，当车辆入座并结合充电面板时，手机APP会提醒车辆位置，并在停车后自动启动无线充电模式，非常适合自动驾驶场景。

宝马i8安全车拥有7.2千瓦的无线充电功率，是去年实验室产品3.6千瓦的两倍，并且可以在一小时内充满i8。与此同时，高通将无线充电效率提高到了90%，几乎与有线充电效率持平。

安全车司机曾经说过，他最满意的是在辛苦工作了一天后，把车停好，然后走开，而不必处理又脏又重的电缆。

高通公司的工程师此前透露，Halo可以根据用户的需要在6.6kW到20kW的范围内充电，这意味着特斯拉Model S P85的85度电池组只需要4小时25分钟。

至于为什么选择宝马i8作为测试对象，高通给出的理由很简单，因为它是一款底盘离地距离低、靠近充电面板、充电传输效率更高的跑车。高通公司将第二代Halo无线充电的感应范围调整为15mm ~ 200mm，这意味着它可以被跑车和suv使用。

那么问题也来了，底盘和充电面板不可能零距离贴合，总有缝隙，最大200mm的缝隙不可小觑。如果一只蜈蚣爬进来，或者一张餐巾纸、一个塑料袋或一片孤零零的叶子被吹进来，它们不会很快燃烧吗？

高通早就想到了这一点，解决方案是安装一套异物检测和生物防护系统。充电过程中一旦出现上述现象，将自动停止充电操作，并立即通过APP推送提醒车主。

除了安全之外，无线充电还有一个令人担忧的问题：电磁辐射，其中“它会伤害我吗？”是最常被问到的问题。

根据高通公司2016年的数据，Halo的磁感应强度在100T(微特斯拉)左右，国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)的磁感应强度国际通用参考值为200T，手机通话为220T。所以，如果你担心无线充电会产生电磁辐射，那就把手机扔得越远越好。

自2013年以来，无线充电已经上市，但只有少数批量生产的汽车配备了它。2017年，梅赛德斯为其S550e混合动力轿车提供了3.6千瓦的无线充电套件，但该车的电池容量仅为8度。2018年，宝马将无线充电应用于530e iPerformance混合动力轿车，其功率为3.3 kW，仅为慢速充电桩的一半，充满9.2度的电池需要3小时。

不幸的是，在2019年，高通将Halo部门整体出售给了初创公司WiTricity，后者在6月份获得了西门子2500万美元的投资，目前提供高达11千瓦的无线充电套件，它可以将电动汽车的续航里程提高56公里/小时。

沃尔沃今年将其无线充电的峰值功率提高到40千瓦，与50千瓦的直流快速充电桩相当，比11千瓦的交流充电桩快四倍左右。XC40的电池从零充电到100%需要大约100分钟。

XC40可以无线充电

投资WiTricity的西门子公司认为，到2028年，欧洲和北美的无线充电市场将达到20亿美元。WiTricity在调查中发现，当有无线充电时，消费者对电动汽车的兴趣从35%增加到59%。

WiTricity首席执行官Alex Gruzen将无线充电定义为日常充电技术，而不是公路旅行，这一定义说明了无线充电的高度局限性，但他不知道该说什么，于是迅速补充道：

最后，你会觉得你有一辆无限里程的车。除了开车和停车，没有额外的工作要做。

在全球范围内，无线充电似乎是一个不错的选择：资金、消费、技术、环保，而且除了稍微贵一点(背面大约3500美元)之外，没什么不好的。

不过，过去没有火起来的无线充电，未来会不会火起来，就看中国市场了。

虽然发动机技术是由欧洲人和美国人购买的，但电动汽车技术进步的最大来源无疑是中国人。

我们来看两种情况。

首先是上汽智机，其L7号称是首款支持大功率无线充电的量产车型，最大功率可达11千瓦，最高效率超过90%。

如果要使用智极无线充电，需要三个条件：一是有固定的室内停车位(地下或天篷);二是取得产权人的同意；第三，安装380V三相电表。

除了这三个硬性条件，还要付出一大笔费用：6000元的智能无线充电模块，18999元的无线充电桩，扣除7千瓦的家用桩价格是12000元，一共18000元。

另一家是华为。

都说世界电动汽车看中国，中国电动汽车看华为。在无线充电方面，去年5月25日，华为公布了“一种无线充电停车推荐方法和系统”的专利。简单地说，就是与停车场的自动停车和无线充电功能相匹配，实现无感觉自动停车。

相较于家用场景的智极L7，华为的解决方案拓展了无线充电技术应用的场景延伸。然而，也有很多困难。例如，随着越来越多的车企被华为所拥有，Q捷、极虎、Avita、Aean是否可以通过后置享受到这项技术；另一个例子是，其他具有此功能的机型是否可以享受华为的服务。万一它们在充电时烧坏了，我们该如何分担责任？

这很难，但中国汽车公司普遍认为无线充电是未来的发展方向。截至目前，一汽、长安、吉利、上汽、北汽、广汽、比亚迪等都进行了无线充电的技术布局。

《新能源汽车产业发展规划（20212035年）》在“加快充电建设，更新基础设施”的内容中也有提及，加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等充电新技术的研发。

看起来中国人不仅仅是在购买无线充电设备，而且是在大举购买。

续航能力不足是电动汽车最大的痛点。在电池技术飞速发展之前，人们只能寄希望于最好的方式来补充能量，毕竟燃油车一天要行驶数千英里，加油站也点缀着贡献。

在现有的补充能源的方式中，速度最快、效率最高的是换电。缺点是不同汽车品牌的电池不通用，换站需要储备大量电池，建设维护成本高，单次能量补充成本高。

速度和效率相对平衡的是有线充电，缺点是频繁插拔容易造成电缆磨损和老化，线路损坏带来漏电等安全隐患，对恶劣天气的适应能力有待提高；

无线充电占地面积小，操作方便，机械连接少，损坏率低，沉浸式充电。表型的缺点是前端成本高，充电效率低。隐藏的缺点是公众对电磁辐射的怀疑，这种怀疑自BPS时代以来一直存在。

到那时，电动汽车可能会成为一种重要的交通工具。

参考资料：

《为什么无线充电对电动汽车很重要》，《汽车商业评论

电工技术学报，07555 -79000

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