无线充电:促进电动汽车普及的重要技术

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  目前各類电动汽车的充电方式主要以充电站、充电桩或更换电池的模式为主,虽然全球充电站和充电桩的建设速度日益加快,但仍然无法匹配电动汽车快速增长的需求,成为了制约电动汽车发展的最大瓶颈之一。
  无线充电技术方式
  WCT简单来说是将电能转化为可无线传播的能量形式并发射出去,然后再在接收端将接收到的能量转化为电能,从而实现电能的无线传输,并进一步将电能存储到电池内,实现充电。
  无线充电发展历程
  最早提出WCT设想的是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)。1890年,特斯拉提出:把地球作为导体,在地球与电离层之间建立起低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来远距离传输电力。1901年,特斯拉尝试建立瓦登克莱弗塔(Wardenclyffe Tower)。这其实是一个大功率的无线发射塔,按照特斯拉的设想,它可以向大西洋对岸传送电话、广播,甚至无线输电。由于缺乏足够的资金,特斯拉的尝试以失败告终。但人类对WCT的研究并未就此终结。在随后的几十年中,经过不断的研究与改善,WCT逐渐普及推广。
  20世纪60年代初期,雷神公司(Raytheon)做了大量的无线充电研究工作,从而奠定了无线充电的实验基础,使这一概念变成了现实。
  2007年6月,麻省理工学院(MIT)的马林·索尔贾希克(Marin Soljacic)带领的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果,团队利用电磁共振器和电源隔空点亮了一盏2米开外的60W 电灯泡。这项技术最远传输电能距离为2.7米,但研究者相信,电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源,就可以为整个屋里的电器供电。
  无线充电的未来趋势
  由于具备可靠性高、安全性高、空间利用率高、使用与管理便捷等优势,WCT将成为未来电动汽车充电设备的主要发展方向之一。总体来看,目前大功率WCT已经较为成熟,WCT的发展将首先寻求与主流传统充电技术的共存,逐渐改善充电设施的便捷性与适用性,然后结合无人驾驶与车联网技术实现全面的推广、普及。未来技术升级与推广、普及将带来无线充电设备制造成本的进一步降低,随着新能源汽车的不断普及,对充电设施的需求也呈几何级数增长,WCT将改变目前电动汽车充电设备的格局。
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