电动汽车（EV）日渐成为一种普遍的出行方式，之前说过：“电动汽车想要大卖，消除续航焦虑是关键”，新基建将会建设更多的充电站，但这并不影响业内超前的公司和研究机构对未来新的充电方式的探讨，其中最有实用意义的方式莫过于无线充电。它是一种更简单、更方便的方式，能让人们摆脱充电电缆的束缚。

尽管有线充电是一种常态，但很难想象在电力驱动、自动驾驶的未来中还会如此。在没有任何物理连接的情况下，将电子传递到汽车电池中，无线充电可解决当前的电子出行挑战，并为供应商提供竞争优势。

汽车无线充电是在充电位置中内嵌一个初级线圈，通电时产生磁场，在连接到被充电设备电池的次级线圈中感应产生电流。当初级线圈和次级线圈彼此处于最佳距离时，即可获得最佳充电效果。从类型看，又分为电磁感应充电（需精准对位）和磁场共振充电（无需完全对准，适用于高功率）。电磁感应充电在初级线圈上提供一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端；磁场共振由能量发送装置和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率共振时，就可以交换彼此的能量。

这些尝试主要是在路面嵌入充电板对静止或运动中的车辆充电。我们来看看几个比较典型的可行性试验项目和研发成果，还有业界领先的无线充电技术公司怎么说。除了这里介绍的，宝马、奔驰和特斯拉也在提供无线充电选装方案。

一  续航焦虑也是零排放车队运营商的痛点

3月初，专门从事电动汽车无线充电的美国充电系统开发商Momentum Dynamics与北美汽车制造商绿色动力汽车（GreenPower Motor）合作，旨在将感应充电技术集成到EV星际穿梭巴士中，并在美国、加拿大和欧洲销售。

GreenPower的EV星际穿梭巴士

据介绍，这项合作计划将扩展到EV星际穿梭巴士以外，但两家公司的合作将为未来的整合可能性奠定基础。除班车之外，GreenPower还生产各种电动校车和公交巴士，在运营过程中利用快速感应充电可大大获益。

GreenPower负责销售和市场营销的副总裁Ryne Shetterly说：“续航焦虑对于许多希望过渡到零排放车队的运营商来说仍然是一个痛点，通过整合无线充电功能，最终用户可以在不停止服务的情况下进行充电，从而消除了对充电里程的焦虑。”合作双方还认为，他们现在的努力在缓解续航焦虑和转向具有更灵活充电选项的电力基础设施方面颇具潜力。

Momentum Dynamics的感应充电技术使用地垫为停在上面的车辆提供电流，华盛顿州韦纳奇的Link Transit使用的充电器的充电容量高达200kW，使用该充电器为几辆比亚迪K9S公交车快速充电。制造商还指出，该系统在各种环境条件下工作良好，从炎热的夏季天气到多雪的冬季。

GreenPower最近还启动了另一个与电动汽车之星（EV-Star）合作的项目，他们与Perrone Robotics一起致力于自主驾驶能力的研究，目的是创造完全自主的穿梭巴士。该项目的设计还着眼于未来，这可能意味着该技术将在更广泛的范围内适用于绿色能源公交车。Perrone Robotics首席执行官兼创始人Paul Perrone这样描述了其技术解决方案：“创新的解决方案旨在轻松实现新技术的集成，而无需重写代码。这为我们的客户提供了有关自主性的‘未来证明’。”

二  磁场共振技术不断获投资

去年，汽车行业开发伙伴和零部件供应商德国马勒（MAHLE）从WiTricity获得了磁场共振技术的许可证。这一举措将使马勒成为电动汽车无线充电技术的供应商。马勒公司管理委员会主席兼首席执行官Jórg Stratmann博士说：“我们增加的投资组合为我们长期接受和扩大电子出行提供了一个关键要素。我们相信，这项技术具有强大的市场潜力。我们的解决方案将实现快速、可靠、高效的充电。”

Jórg Stratmann

他表示，近年来，马勒不断加大在无线充电领域的研究力度。“随着WiTricity磁场共振技术许可证的获得，我们现在正进入具体的开发阶段。这将涉及我们在控制电子、软件和热管理方面的专业知识。在解决方案的开发过程中，我们特别强调模块化、紧凑的系统，而且可以由客户升级，”他说。

据介绍，马勒系统的操作将是双向的，停放的车辆将起到缓冲存储的作用，并能将其能量反馈到电网中，这在充分利用可再生能源的电力方面是一个巨大的优势。由于充电过程中产生的废热可以用来预热客舱，因此也将实现高水平的整体效率。此外，马勒从WiTricity获得的磁场共振技术提供了进一步定位优势。与目前用在电动牙刷等设备中的感应充电方法相比，无需小心地将其对准底座。汽车停放到位后，安装在汽车内的次级线圈装置即可对齐地面充电板的线圈。在系列产品开发时，马勒将继续利用这一优势。

WiTricity的磁场共振充电

三  解决充电问题是开启电动汽车销售的关键

WiTricity是磁场共振充电领域的领先公司，其无线充电方案功率范围为3.6kW到11kW，转换效率能达到93%。此前，WiTricity从高通公司收购了部分技术平台和知识产权资产，为WiTricity带来了对超过1500个无线充电相关专利和专利申请的拥有权或控制权。

在接受采访时，WiTricity的首席执行官Alex Gruzen解释了为什么汽车要用电，电力要用无线。他认为，出行生态系统正走向重大变革。

Alex Gruzen说：“如果未来的出行注定是电动的，我们也希望确保它是无线的。”他描述了无线充电的便利性如何消除电动汽车普及的主要障碍之一：消费者对何时何地给汽车充电的担忧。解决这个问题可能是开启电动汽车销售的关键，特别是在城市。而电动汽车销量的上升，反过来又会给汽车行业带来一系列变化，包括电动汽车作为一项服务的前景。

在过去的两三年里，每一个汽车制造商都加速了其汽车电气化的路线图，整个行业都发生了巨大的变化。

WiTricity最初寻求在广泛的应用中使用其无线电源，但由于电动汽车市场的巨大商机，遂决定全力以赴开发汽车充电应用。

Alex Gruzen认为，一些重大的转变正在使电气化成为可能。一个转变是电池成本的下降，使用成本较低的电池，就可以增加更多的容量，这意味着更长的里程，而这正是阻碍潜在电动汽车购买者的心理障碍；另一个转变是汽车制造商已经意识到，他们不会通过柴油甚至混合燃料来实现自己或政府的碳减排目标，所以他们不得不致力于电气化。

他还说：“特斯拉向全世界展示了一款有趣、设计精美、拥有足够里程的电动汽车，对买家非常有吸引力。如果你看一下高端品类的市场份额数据，特斯拉已经非常成功地将客户从传统的全球高端品牌中带走。我认为，随着成本的下降和更具吸引力的主流汽车的上市，这种转向电动汽车的趋势将会继续下去。”

一年半前，他发现电动汽车已经是最大的电池电能消耗者，超过了手机和所有消费电子产品，虽然每年售出的手机有数十亿部之多。因此，公司将全部注意力转移到电动汽车充电。“去年夏天，我们迎来了一个重要的里程碑：宝马首次推出了一款采用我们无线充电技术的插电式混合动力汽车。我们预计在未来几年将与许多其他全球汽车制造商一起推出更多产品，”他有点喜形于色地说。

谈到消费需求，Alex Gruzen表示，目前的电动汽车买家是早期采用者，但其市场渗透率仍然是个位数。“我们需要接触到广泛的客户，他们还有心理障碍，第一是成本，第二是汽车可以行驶的里程，第三是对充电的焦虑，”他说。

他解释说，现在，充电正在改变消费者的行为：随时记住充电，插上电源，搜索充电地点，等等。而汽油车，你可以一直开到油箱快空了，油量灯亮了才找一个方便的加油站，五分钟后，就能上路了，也许一个星期都不用再考虑加油了。电动汽车，你得想：我有足够的里程吗？我今天能去所有需要去的地方吗？绕道怎么办？在紧急情况下去什么地方？这是完全不同的消费体验。而且，从与汽车制造商的谈话中他感到，消除这种充电焦虑的最好方法是确保驾驶者每天在充满电的情况下开始出行。

四  只有无线充电才是诱人的用户体验

Alex Gruzen信心满满地说：“有了无线充电，你只需停车，它就会开始充电。一个放在车库里的充电器可以在夜间或两到三个小时内为你的汽车电池供电。它发生在后台，对用户来说是透明的。你不必去想。这就创造了极好的用户体验。”

他承认，插电仍然是用户体验的一部分，但只适用于长途驾驶。当你需要从洛杉矶到旧金山，或者从波士顿到华盛顿特区时，比如说，你会在高速公路上快速充电。这种我们称之为“直流充电”的方式，对于长途开车或出差来说，是一种非常关键的里程扩展。但90%以上的驾驶都是在本地完成的，人们一天驾驶不到几百英里。

现在的模式并没有真正改变。人们要排队等候在有限数量的充电站充电，这种想法并不能转化为吸引人的用户体验。就像20世纪70年代早期，美国用单双车牌号来决定哪一天你可以去加油站排队等3个小时加油。如果像正在研究的那样，把充电器嵌入路边停车位，情形就完全不同了。对于城市居民来说，从根本上考虑购买电动汽车的选择还有很多障碍，我在哪里充电，怎么充电？如果把充电器嵌入停车位，既可以有非常干净的城市街道，没有杂乱的电缆，也没有破坏的机会。

至于无线充电器谁来买单，他表示，最初是出售给购车者，购车者可以将其放在自己的停车位旁。再过四五年，就会看到城市停车场的充电问题。这对未来的出行至关重要，因为机器人出租车最终将主宰城市环境的乘客里程，没人能为这些车插电。出行即服务（MaaS）公司将需要广泛部署无线充电，以便自主车辆能够扩展其运营范围。当两次载客之间有空闲时，汽车会停到无线充电点充电，然后继续提供载客服务。Alex Gruzen把这称为“能量零食”。

五  需要一个全球标准

无线充电生态系统中许多参与者的目标是建立一个全球标准。七年来，WiTricity一直在与所有汽车制造商和美国汽车工程师学会（SAE）合作，力图制定一个围绕其技术构建的标准，以确保互操作性，不管是什么牌子的车都可以使用。该标准必须充分满足许多用户需求，必须有效率；必须能够容忍停车时的“偏移”，必须能够嵌入地面，同时必须不透水，不受冰、雪、灰尘等影响。当然，用户必须负担得起。

无线充电的未来是遥远的，但它是行业的发展方向。为了实现这一目标，行业供应商将经历许多可能的解决方案迭代，直到他们开发出足以标准化的技术。

快速电池更换远未实现，但无线充电已掀起波澜。预见到这一趋势的功率半导体厂商一定要迅速跟进，或许能够分得一杯羹。