作者/魏雨蘅

近日，吉利汽车研究院在年申请的「一种无线充电方法及控制装置」专利获得授权，这个专利解决了之前汽车无线充电中对停车位置精度要求过高这一问题，令人期待其应用效果。

不过，汽车无线充电的概念已出现多年，至今还仍未得到广泛应用。明明手机都已经普及无线充电了，这么便捷的方式为何难以运用在汽车上呢？

无线充电的原理

无线电能传输技术最早是由物理学家兼电气工程师的尼古拉·特斯拉发明，他在年芝加哥举办的「哥伦比亚世博会」上使用无线电能传输的方式点亮了磷光灯。

到了21世纪的年，麻省理工学院的MarinSojacic博士和他的团队在发射端和接收端都装入了谐振网络后，成功设计出了磁耦合谐振无线输电系统。从这一刻起，无线充电技术才开始拥有在整车上使用的可能性。

这项技术的原理十分简单，就是高中物理中的电磁感应技术。在发射端变化的电流产生磁场，在接收端变化的磁场激发出感应电动势产生电流。现在市场上越来越多的手机都已经支持无线充电，大家在平时使用中也可以直观感受到无线充电的方便。

不过在车辆无线充电的实际使用中，这项技术还面临着很多限制。

环境要求很高

手机在使用无线充电时，机身与无线充电板是贴合的，并且使用环境一般为家或是公司这样的室内环境，充电面板受到损坏的概率很小。

但是对于汽车使用来说，充电面板的发射端一般贴合地面安装，而汽车底盘正常情况下是无法贴合地面的。并且经常面临碾压、踩踏这样的事件也会加快充电面板损坏的速度。对于露天停车场来讲，充电面板也要面临风吹日晒雨淋，并且还需要保证在各种极端天气下仍然可以工作。

不过针对这个问题，有些研究机构和公司认为把充电面板埋在地下可能会是个好主意。日本丰桥技术科学大学在研究可以穿透20cm混凝土的无线充电装置，富尔顿科技公司已经研究成功可以穿透几厘米大理石厚度的无线充电装置。

安全防护条件苛刻

车用无线充电装置主要会面临两种危险情况：其一是在发射端与接收端中间存在金属物体时；其二是公众对于电磁辐射的恐慌。

由于处于开放环境中，螺丝这样的小型金属物品就会有可能滚落到无线充电面板上。这时一旦通电，整个充电装置的下半部分就会变成一个电磁炉。金属物体加热升温有可能破坏充电面板，更严重的还有可能引发火灾。

（宝马e无线充电系统）

其次就是公众对于「辐射」一词的恐惧。虽然18年宝马e上市时，中国医学科学院北京协和医学院生物学工程研究所等单位已经在年《电工技术学报》第一期增刊上发表过论文，证明其所使用的无线充电系统产生的空间电磁场不会对人体产生危害。但是今后无线充电的功率将会更大，并且对于民众来说「辐射」一词十分敏感，所以今后能否在使用无线充电时保证安全还会是厂商们在推广这项技术时无法避开的障碍。

停车精度要求高

受到无线充电原理的设置，线圈之间相对位置的偏移对充电效率影响极大。有业内从业者表示「对于这个典型系统来说，50厘米直径的发射器和25厘米直径的接收器，最大偏差是7.5厘米。对于一辆四五米长，近两米宽的汽车来说，7.5厘米这个停车精度着实不低了。」

不过此次吉利汽车获授权的专利主要解决的就是这一问题。

根据专利介绍可知，吉利汽车采用了含有多个目标发射线圈的发射线圈阵列。在识别到接收线圈后，可以根据接收线圈在发射线圈阵列中的对应位置分组发射线圈，然后向不同分组的发射线圈中输入不同相位的电流以达到充电目的。

虽然面临的挑战很多，但是无线充电技术的优势也十分明显—便捷。

无线充电技术分为静态无线充电和动态无线充电。

静态无线充电指的是车辆在静止状态下进行的充电，目前其能量转换效率已经很高，虽然还是略低于有线充电，但是不需要用户手动插拔充电插头。并且在无线充电商业化之后，配合自动驾驶可以做到车辆自动驶入车位开始充电。上述的所有问题都是静态无线充电所面对的。

动态无线充电是指在道路下方铺设充电导轨，车辆可以边行驶边充电，并且上面说的静态无线充电的问题它一个也没有。不过建设动态无线充电需要对整条道路进行翻新，成本非常高。

使用无线充电还减少了物理连接，减少了磨损降低了使用成本。

对于目前的无线充电技术来说，静态无线充电已经可以保证较高的效率，但是充电速率与有线充电仍然相差甚远，并且在异物识别上也无法达到实际使用的要求。不过一旦提升了安全性，降低了制造成本，提升了充电速率，无线充电很有可能从根本上解决电动汽车续航危机的问题。