iPhone 的无线充电,特斯拉要用到车上了

2017 年,苹果公司推出的新一代手机 iPhone 8,平淡之外,其实产品有一个新功能,让人眼前一亮——无线充电,虽然充电速度略慢,但是 iPhone 终于可以摆脱线缆,带上移动「充电宝」了。

从 iPhone 8 到现在的 MagSafe,无线充电已经从当年的鸡肋功能,变成苹果的又一成功特长,虽然还是有不少老「机友」吐槽,这早已经是当年 Palm 玩剩的技术,但不妨库克一举打开了消费设备无线充电的大市场。

现在,iPhone 的无线充电技术,可能快要用到电动车上了。

近日,《商业内参》报道,特斯拉国际有限公司 Tesla International BV 有意收购一家德国公司 Wiferion,后者主打业务正是电动车辆的无线充电。

将时间推回到今年 3 月的特斯拉的投资者日活动上,其中就有一页 Model S 采用无线充电的 PPT,勾起了人们的「无线」遐想。

特斯拉什么时候会采用无线充电技术,后者是否能解决电动车的「里程焦虑」难题?

01「隔空充电」

此次传闻中的被收购对象 Wiferion,是一家 2016 年才成立的初创公司,其核心业务是为工业电动汽车及机器人提供无线供能服务。

这家 To B 公司目前按照不同的补能对象,来将产品分成了 3 种供能解决方案,分别为自动引导车(AGV)、自主移动机器人(AMR)、自动拖车,提供无线充电支持。

Wiferion 产品的核心亮点,是让上述不同类型的工业车辆在「工作过程中」实现不间断地补能,也就是「边充电边干活」。官方表示,它们将帮助合作伙伴实现 24/7 运营,从而进一步推动生产向无人化、自动化转变。

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Wiferion 产品在工厂中为自主移动机器人实现补能 | Wiferion

要实现对汽车进行无线充电,关键在于对技术进行革新。也就是说,现在广泛被应用在消费电子产品上的接触式无线充电方式需要被迭代。在计量单位上,距离从毫米级提升到了厘米级。

但能源产生和传递的基本原理并没有发生改变。和智能手机领域的 Qi 标准一样,为汽车电池进行无线充电,本质上还是基于电磁感应原理。即:输入发射端的交流电产生交变磁场,在接收端产生感应电流,进而实现充电操作。

由于动力电池一般固定在底盘上,距离地面有数十厘米的距离。在电磁场中,通常这样的「松耦合系统」(发射线圈和接收线圈距离较远)传输效率会显著降低。而电动汽车采用的无线充电技术,通过让接收和发射端产生共振,解决了这个问题。磁场共振还带来了另外两个好处:第一,提高了充电功率;第二,可以实现「一对多」的充电场景。

电动汽车无线充电技术的研发,并不是由汽车厂商推动的。

实际上,目前成熟的无线充电技术 Halo,是由高通将其从校园实验室带入市场。2019 年,美国 WiTricity 公司以股权交易的方式收购了 Halo 技术。

根据 WiTricity 官网介绍,现有的 Halo 技术能实现 11kW/h 的充电速率,达到和有线慢充相同的水准。充电距离为 10-25cm,几乎可以匹配所有民用电动车的离地间隙。

这套无线充电产品,通常由 3 个部分组成,分别是:

  • Wall Box:将电网提供的能量输送到充电板
  • Charging Pad:充电板,安装在地面或垂直面,也就是发射器,产生高频交变磁场
  • Receiver:即接收器,安装在电车或机器人表面,将磁能再次转换为电能
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电动汽车无线充电产品构成 | WiTricity

此次收购故事中的主角 Wiferion,采用的正是 Halo 技术。

2022 年 7 月,Wiferion 宣布得到 Halo 技术的授权,并为工业电动汽车提供无线充电解决方案。

在工厂区域,通过在动线上合理地布置发射器,就可以在当装有接收器的工业车辆或机器人靠近时,实现动态无线充电。

Wiferion 表示,这套补能方案可以将工业车辆/机器人的正常运行使用延长 32%,并表示这套系统已经在「欧洲几乎所有的顶级汽车制造工厂」被使用。

02「B 端先行」

不过,在无线充电真正「上车」之前,Wiferion 已有的供能产品和方案,最佳落地场景可能是特斯拉另一个重要产品——超级工厂。

作为一直狠抓效率和利润率的老板,马斯克始终希望建立更高阶的自动化生产线,用更可控、更划算的机器人取代基础工人。特斯拉上海工厂的焊装车间,自动化率超过了 95%,允许 500 个工业机器人同时作业。

如果引入 Wiferion 的技术,则可以实现不同类型的工业电车、机器人更久待机。比起需要倒班的工人,长续航的机器人在效率和成本层面,或将显示出更大优势。

除了为生产端增效,更重要的是,进一步开发和迭代现有无线充电技术,也会在消费端及自动驾驶领域引发新一轮的商业和技术变革。换句话说,特斯拉这次布局可以改变的不止是充电方式。

无线充电板可以像现在的电桩一样普及,甚至可以实现上文提到的「动态无线充电」,或许会带来以下变化:

  • 电池变小,车价下降

如果「无线动态充电」成为现实,解决里程焦虑就不只有增大车载电池容量这一种解决方案。

搭载更小电池的低成本电动车将可以被推向市场,无论对于车厂扩充产品SKU,还是让电动车面向更多消费者,都是一大利好。

  • 实现真正「无人驾驶」

更重要的是,无线充电技术的成熟,将为实现「完全无人驾驶」提供重要技术保障。毕竟在现在的有线充电场景下,即使匹配高阶智能驾驶系统,充电这一步骤仍然需要手工自主操作。

另外,无线充电技术也为电车的无人化商业运营奠定了技术基础。2023 年初,WiTricity 就和中国制造商宇通客车达成合作,在郑州推出了搭载感应充电的小宇 2.0 小巴,续航可达 150 公里。

所以,对于特斯拉来说,无论是未来希望实现马斯克所说的「通过自动驾驶获得巨大经济利益」,还是结合未来智能出租车 Robotaxi 打造全新商业模式,无线充电都是基础的技术支撑。

03玩家不止特斯拉

无线充电,特斯拉不是一个人在战斗,国内外友商也在积极布局。

在目前的消费市场上,无论是国产品牌智己汽车,还是现代集团旗下的捷尼赛思,都已经推出了可搭载无线充电的车型。

以智己 L7 车型为例,在官方的销售页面上,提供了选装「车端智能无线充电模组」的选项,价格为 6000 元。车主同时还需要单独购买无线充电桩,整套硬件总价 18000 元。官方宣称无线充电功率为 11kW/h,充电效率可达同功率有线充电的 95%,同时匹配 WLC 高精度泊车技术,提升充电体验。

当然,在现有车型下加装无线充电模块,应该只是少数车主抱着抢先体验的尝鲜选择。要让无线充电在家用领域得到更广泛应用,继续提升充电速度是一个重要影响因素。

沃尔沃是这一路线的探索先行者。从 2022 年开始,沃尔沃会在瑞典进行一项为期 3 年的长期实验。通过嵌入城市街道的充电板,为参加实验的纯电出租车进行充电。

沃尔沃声称,其提供的无线充电功率可到 40kWh,接近 Halo 技术的 4 倍,充电 30 分钟就为 XC40 补充 100 公里的里程。这项技术由沃尔沃投资的宾州公司 Momentum Dynamics 研发。据《TopGear》报道,沃尔沃希望测试车辆每年能行驶超过 10 万公里,以为进一步研发和提升无线快充提供足够的数据。

除此之外,还有类似于工厂里动态无线充电的「终极形态」,也计划在欧洲一些国家进行公路实验。

瑞典计划在 2025 年打造一条永久性无线充电专属道路(Charging Lane),实现从道路到电车的动态补能过程。即将能量从铺设在道路底部的电磁线圈,传到电动汽车的动力电池。

在此之前,瑞典曾尝试过轨道接触式的无线充电道路方案,他们在斯德哥尔摩机场到空港物流中心之间修建了一条长约 2 公里的道路。据《卫报》报道,这种轨道式道路每公里的修建成本大约需要 100 万英镑。Charging Lane 可以视为原有计划的迭代,可以预见的是,成本也应该大幅提升。

不难看出,电动汽车的无线充电技术,已经从实验室走出,并在车企、产业公司和政府的资金推动下,向着商业化使用的步伐迈进。

对于特斯拉而言,即便真的收购 Wiferion,后者的无线充电技术也许不会迅速地被放入现有车型里——就像投资者日 PPT 里显示的那样。但重要的是,对于这项技术和它可能带来的创新机会,特斯拉已做好准备正式入局。

内容链接:https://www.hpaper.cn/10479.html

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