2020年08月31日 | 无线充电，开启电动汽车新时代

动量动力学的感应能量传递方式，使城市居民无需占用多数空间，就可以方便地进行电动车充电

在电动汽车应用方面已经处于世界领先地位的挪威，很快将成为世界首例无线充电商用的地区，一支总部设在奥斯陆的捷豹I-Pace出租车车队，可以在排队等候乘客时无线充电。

感应充电技术是由位于宾夕法尼亚州的动量动力学公司的一位前美国宇航局工程师开发，旨在解决电动汽车最大问题:如何为城市大众——包括公寓居民和出租车、公共汽车和货车司机——提供方便的充电方案，而不让笨重的充电器堵塞家里的每一寸土地。随着新电动车型的推出，以及政府对减少化石燃料汽车和降低碳排放的每项额外要求，这个难题变得更加紧迫。

奥斯陆就是一个很好的例子，它雄心勃勃的电力计划要求，到2024年，所有出租车都必须实现零排放，这实际上是禁止汽油-电力混合动力汽车。对化石燃料汽车征收惩罚性的税收，以及对电动汽车的诱人激励措施:现在挪威有50%的新车都是电动汽车，这个比例比任何国家都要高。挪威政府颁布法令，到2025年，所有新车必须实现零排放。

华盛顿州瓦纳奇市的一辆环线公交汽车下面安装了四个感应充电板。

这种软硬兼施的紧迫性促使捷豹、Momentum Dynamics、北欧出租车运营商Cabonline和充电公司Fortam Recharge抱成一团。该集团的目标是创建世界上第一支无线充电出租车队。为此，捷豹在25辆I-Pace suv上安装了Momentum Dynamic的感应充电垫。这些电垫大约是60厘米见方，额定功率为50到75千瓦。当这些汽车在排成长队的出租车中穿行时，捷豹会在嵌在人行道上的一系列电感线圈中停下来。使用85赫兹的共振磁耦合，充电板可以将足够的能量输送到出租车的电池中，每隔15分钟，在感应线圈上悬停，充电板的续航里程可达80公里左右——不需要物理插头或人工连接。

他们的想法是，只要有机会，就以更短的时间充电，而不必把电池装满。

Momentum Dynamics首席执行官Andrew Daga表示:“我们的理念是放牧，而不是大吃大喝。你只需在需要的时候不断补充能量即可。”

Daga认为，目前的充电模式——包括“一辆车，一个插头”的想法，以及对更强大的直流充电器的依赖，后者会降低电池使用寿命——最终都不适用于拥挤的城市、机动车队和不耐烦的司机上。

Daga：“与电网进行更频繁的交互是必要的，这一切都是关于在一个电动汽车的世界里，用不同的方式来思考如何使用燃料。”

该公司的灵感来自于外太空以及冰川雪里。

Daga的联合创始人Bruce Long是巴克内尔大学(Bucknell University)的电子工程教授，于2018年去世。在为宾夕法尼亚州立大学地球物理项目测量冰川活动的南极考察期间，恶劣的环境激发了为电子设备充电的无线解决方案的头脑风暴。每当Bruce Long的敏感仪器的外壳被撬开更换电池时，都有雪花吹进仪器里。Daga曾为美国宇航局国际空间站的35米长的太阳能电池阵列工作，他已经在设想如何减少铝电缆的重量。这引发了无线能量传输的奇思妙想，也是目前动量动力学项目的基础。

该公司还与中国电动汽车巨头吉利合作，吉利旗下还有沃尔沃(Volvo)和莲花(Lotus)。Momentum高管表示，他们还与一家未透露姓名的欧洲制造商达成了一项协议，将生产一款无线充电的城市运输卡车。

这只是动量动力学道路上的最新发现。2015年，该公司开始在美国四个城市进行电动巴士试验，以证明其概念的可行性。在华盛顿进行的公交试验中，展出了一辆中国制造的比亚迪巴士。它以200千瓦的速度吸收沿途安装的充电板所产生的能量。Daga表示，这与一些速度最快的直流充电器相当，足以“保持巴士全天候运行，而无需回到车库充电”。

Daga指出，出租车或叫车司机天生就有避免停机的倾向——不管这意味着要排队加油，还是要在加油站收取冗长的费用时绕道而行。有了感应系统，“他们不会损失一分钟的收入时间为他们的汽车充电。”

该公司声称其技术有着94%的充电效率，在可扩展功率攀升至200千瓦甚至350千瓦时保持稳定。这与直流快速充电器形成了鲜明的对比。直流快速充电器在较高功率下效率会急剧下降，因为其巨大的电阻和由此产生的热量需要水冷电缆，而水冷电缆本身会造成更多的能源损失。

Fortam旗下充值Infra的首席运营官Morgan Lind：“这是一种趋于完美的充电技术。”在了解到充电站能通过车辆和人行道之间约18厘米的空气间隙输送50千瓦或更多的电能后，将其标注为动量动力学，这比那些承诺不超过11千瓦的公司有了巨大的进步。

支持者列举了几项副产品的好处。由于系统完全埋在地下，该计划取消了那种为了争夺更好的停车位或人行道而使用充电器的计划;这出于对移动部件破坏的担心;有线基础设施，包括难看的塔和电动公交车的扶手，都与景观格格不入。

“它让加油的体验变得无形，”“我们可以同时获得干净的城市和街道。”

此外，Daga介绍，感应系统将带来一种收益链。只要有足够的充电板，它们就能将汽车电池保持在75%至85%的“最佳状态”，避免深度循环，以免电池提前报废。在很大程度上摆脱了里程问题的困扰，电动汽车可以携带更小的电池组，减少不必要的重量和成本，同时进一步提高能源效率。

对于出租车车队或乘用车来说，Momentum Dynamics正在开发一种软件，可以追踪哪怕是最简单的收费事件，并自动向客户收费，类似于自动收费系统。该公司还开发了一种近场通信系统，可以让自动驾驶汽车与充电板对齐连接。双向充电可以让汽车为电网补充电力。

Lind介绍道，捷豹出租车预计在年底开始使用计程器和无扰充电器。挪威有500万居民，决心摆脱对化石燃料汽车的依赖。Lind把挪威称为一个理想的小型试验基地。

“我们是一个非常小的国家，但我们可以成为其他国家的指路之星。”“电动车充电技术的雪崩即将到来，无法阻止。”