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【充电桩展】首部国标出炉!汽车无线充电规范化

在车联网或手机上搜索到附近的无线充电站,将电动汽车开到充电模块上面,不用充电枪连接,只需用车联网或手机App点击开始充电即可……如此方便的电动汽车无线充电设施,已经在国内部分城市试运行。

标准解决实际难题

“刚买了国内造车新势力的电动汽车,但是发现很多地方各个品牌的充电桩大多不通用,在城区的充电站充电,时常要排队。”电动汽车用户陈先生向记者表示。的确,近年来,我国电动汽车在政策、资金、市场推动下,涌现了众多品牌。但是,令许多电动汽车用户苦恼的“充电焦虑”中,除了城区的充电排队现象司空见惯之外,最大的问题是不同品牌之间的充电桩大多不通用。

“无线充电可以在很大程度上解决电动汽车用户的‘充电焦虑’。而且,电动汽车无线充电国家标准有利于解决无线充电技术标准不同、无据可依、各自为战的局面,扫除种种障碍,加速电动汽车无线充电技术和市场的推广。”电动汽车无线充电国家标准工作组成员、上海交通大学电气工程学院教授唐厚君在接受《中国汽车报》记者采访时谈到,有了国家标准必然会对这个行业的发展有巨大的推动作用,否则,作为一个新兴产业,连各个厂家的产品都没办法兼容,是无法大面积推广的。

此次发布的四项国家标准,是该系列国家标准18项中的一部分,包括《电动汽车无线充电系统第1部分:通用要求》(GB/T 38775.1)、《电动汽车无线充电系统第2部分:车载充电机与充电设备之间的通信协议》(GB/T 38775.2)、《电动汽车无线充电系统第3部分:特殊要求》(GB/T 38775.3)、《电动汽车无线充电系统第4部分:电磁环境限值与测试方法》(GB/T 38775.4)。

不过,不少用户也担心,无线充电的辐射会否对人体造成影响?面对这一问题,此次的第四项标准对电磁环境限值与测试方法作出规范,具体列出了在多种频率范围下及相应的电场强度、磁感应强度或磁场强度指标。

日前,我国质检机构对国内电动汽车无线充电企业中惠创智无线供电技术有限公司的7.7千瓦无线充电系统磁感应强度检测的结果显示,车内测试结果0.066~0.034μT,在靠近充电装置的车尾位置检测到的磁场强度最高值为7.001μT,而在离开车前位置,磁场强度就变成了0.206~0.134μT。这些数值均比国家标准中所列的指标更低、更保险。在辐射指标方面,我国国家标准指标比欧美等地的相关标准更严格、更安全。

“根据国内的专业测试结果,相关辐射数值都在国家标准的安全限值之内,由此看来,电动汽车无线充电的辐射不足以对人体产生影响。”电动汽车无线充电国家标准工作组成员、中科院电工所研究员王丽芳在接受《中国汽车报》记者采访时表示,电动汽车无线充电技术有电磁耦合、磁感应、磁共振、无线电波四种,目前常用的是磁感应和磁共振两种,国内厂家大多把电动汽车车载无线充电系统安装在车尾。同时,因为无线充电时至少要传递千瓦级以上的能量,能量等级大,空间磁场的频率也相应地较低,在此状态下,几乎没有能量可以逸散出去,辐射也就不值得担忧。同时,在实际使用过程中,很少有人会长时间坐在车里等着电动汽车充电,而且充电可以远程操作,无需担忧辐射问题。

不同领域企业争相布局

近年来,电动汽车无线充电在全球范围内都逐渐成为产业发展的热点。从国外车企来看,特斯拉、沃尔沃、奥迪、宝马、奔驰等车企都已经开始大力研发或测试电动汽车无线充电系统。同时,全球通讯以及IT企业也将触角伸向了电动汽车无线充电这一新领域。

2018年7月,宝马插电式混合动力530e iPerformance上市之时,就已经安装了无线充电系统;2013年,高通将自己研发的无线充电系统应用于国际汽联电动方程式比赛保障车辆上,之后,其更多采取技术授权的业务模式,而不是直接生产和销售产品;苹果公司近年来陆续申请了一系列电动汽车无线充电技术专利,还研发了无线充电机器人,可以靠近有相关对应系统的电动汽车进行无线充电。

特斯拉对于无线充电这样的新技术更是看重。记者了解,特斯拉已经在部分Model S车型上,将无线充电系统和自动泊车功能融合。

在我国,中兴新能源、比亚迪、中惠创智、万安亿创、科陆电子等企业,以及中科院电工所、华南理工大学等研究机构和高校,都在进行电动汽车无线充电系统的研发与应用。“目前,我们研制的可产品化的电动汽车无线充电系统分别有3.7千瓦、7.7千瓦、30千瓦等多种功率的。”电动汽车无线充电国家标准工作组成员、中惠创智无线供电技术有限公司市场部王军告诉记者,无线充电站的建设时间较短,只需有线充电站建设时间的1/6左右,而且由于充电设施埋在水泥地面之下,不易损坏,与有线充电设施相比,节省了大量的维修费用。

“电动汽车无线充电的产业竞争已经展开,此时出台国家标准不仅有利于国内产业的发展,而且有助于我国企业积极参与这一领域的国际产业竞争。”电动汽车无线充电国家标准工作组成员、哈尔滨工业大学电气工程学院教授朱春波在接受《中国汽车报》记者采访时表示,在这一技术领域,我国处于世界第一梯队,因此,重视相关技术国家标准的落实,已经成为获得市场竞争主动权的关键。

“从技术角度来讲,无线充电中国国家标准是后发先至,在这方面中国虽然起步时间比欧美晚一些,但从相关的标准架构、商业可行性和对业界的领导力而言,都属于世界先进水平,预计中国国家标准一定会在国际社会产生巨大的影响。”美国WiTricity公司大中华区总经理孙立在接受《中国汽车报》记者采访时表示。

为自动驾驶增添助力

业内人士认为,无线充电技术由于无需直接的物理连接,具有易操作、安全便捷、环境适应性强,以及可实现无人操作的自动化充电等优点。将无线充电与智能驾驶、自动泊车等技术结合,无疑是电动汽车发展的趋势之一。由此,无线充电成为实现无人驾驶全程无人化操作的关键一环。

此次发布的国家标准之二“车载充电机与充电设备之间的通信协议”,不仅包含着车载无线充电系统与地面埋设的无线充电系统之间的无线连接技术指标,也意味着自动驾驶车辆可以借助车联网等通信方式,以及融合自动泊车等相关技术,为无人自动驾驶车辆的无人充电提供便利,这已是电动汽车无线充电技术研发的前沿之一。

前不久,北汽新能源发布的带有无线充电系统的电动汽车,就可以使用自动驾驶辅助系统和自动泊车系统,让车辆自己找到无线充电车位,对准地面埋设的无线充电模块区域。之后,用户只需点击车联网中控屏或手机App上的“开启充电”按钮,即可启动无线充电,充满后自动停止。值得注意的是,北汽新能源等企业的无线充电系统中还增加了“异物检测”技术,能够发现进入充电区域的小动物或其他异物,以便使系统保持无障碍物的高效充电状态。现代和起亚也已公开表示,后续推出的L4级自动驾驶汽车会将无线充电技术商业化。唐厚君认为,随着自动驾驶汽车的发展,对于无线充电技术的市场需求会越来越大。

“无线充电将成为未来智能汽车的标配,电动汽车无线充电技术应用前景广阔。”张波表示,但是,目前还存在不少问题待解决,一是无线充电系统对于位置抗偏移能力有待提升;二是随着电动汽车续驶里程增加,配备的电机功率增大,对于无线充电功率等级的提升,系统的可靠性、稳定性提出了更大的挑战;三是传输距离有待进一步提高;四是目前设备成本仍然偏高,要真正实现商业化,必须提高效率,降低成本。

“国家标准的出台,有利于破解电动汽车无线充电推广应用中的一系列短板和制约因素,进一步加速技术进步,降低成本,在推广应用中造福广大电动汽车用户。”张波认为。  


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创建时间:2020-06-15 18:06

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