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新页集团任连峰:电动汽车‘新四化’趋势下无线充电技术应用展望

北极星储能网  来源:北极星电力网    2020/11/3 22:05:50  我要投稿  

北极星储能网讯:“无线充电的便捷性和安全性,以及它本身就是要基于智能网络进行控制的特性,使得它在未来智能网络的能源补给系统中,具有先天优势。新能源汽车电动化是新能源汽车无线充电应用的基础,我们所有的新能源汽车电动化之后,既可以成为电能的使用者,也可以成为一个电能的载体,在我们未来智能电能网络,无论削峰填谷也好,还是未来的分布储能,无线充电都是一个很好的方式。在“电动化、智能化、网联化和共享化”新四化背景下,电动汽车无线充电技术的应用更具优势。”

——新页集团技术总监任连峰

北极星电力网于 2020年 11 月 3-4 日在无锡举办“聚力当下,桩点未来“为主题的“2020 新基建充电桩发展论坛”。北极星电力网全程直播》》》

论坛上新页集团技术总监任连峰作“电动汽车‘新四化’趋势下无线充电技术应用发展展望”主题报告。

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新页集团技术总监 任连峰

以下为文字实录:

我分享五个部分,第一部分简单介绍一下无线充电,第二个介绍一下无线充电优势,第三个新能源汽车的新四化,第四个,新四化趋势下无线充电技术应用展望,最后简单介绍一下新页无线充电业务。

电动汽车无线充电技术

无线充电技术是非物理接触能源传输方式,相对于传统传导式充电,无线充电主要由发射端和接收端两部分组成,通过空间电磁,实现能量传输。现在无线充电技术大家也逐渐熟悉起来,大家的手机已经把无线充电作为一个标配,并且功率越来越大,使大家在手机无线充电上使用的体验感越来越好。

无线充电在不同产品上得到应用,包括智能手机,智能穿戴,家电,无人机以及交通车辆。无线充电传输技术类型包括电磁感应,磁共振,微波,激光,所有这些能够实现从电能转换成物理信号,并且从物理信号转化电能方式,都可以实现电能隔空传输。其中微波和射频的方式实际上在我们的生活当中已经被大量采用,我们现在在大规模使用RFID、NFC卡等,主要是采用远距离射频无线充电方式。

传统的电源通过有线闭环反馈保证整个系统稳定,无线充电方式通过通讯无线网络实现,小功率的时候通过载波方式,大功率现在统一采用Wifi方式。我们看到无线充电的发射和接收拓步结构是可逆的,这个可逆的结构对于我们现在的V2G的电能网络来说是一个比较友好的电能传输方式,它可以很好的实现从发射端到接收端的电能传输,同时它也很容易从车端把电能传输给我们的电能网络。所以在未来的V2G的网络系统中,无线充电技术相对于现在有线充电技术来说,它的双向充放实现会更容易。

无线充电的优势

首先一种是它的便捷性。现在我们手机的无线充电方式,经常有个口号“即放即充,即靠即充”,我们传统的有线充电方式是物理接触,我们要拔插动作。经常会发现我们的手机使用一年或一年半左右的时候,手机其实没有问题,但是接口后发生接触的故障,经常要动一动才能充电,但是采用无线供电方式的时候,会发现只要靠上去就可以充电,手机靠上去可以充电,车靠上去也可以充电,所以无线充电技术的使用方式相对于传统的拔插物理接触方式来说后更便捷。

第二个是安全性。由于它是采用非物理接触方式进行传输电能,没有裸露的金属接触点,这种安全方式的情况下,即使在水下,在防爆的环境中,它都可以安全的使用,这种使用方式在我们的一些要求安全比较高的家电或者一些特殊环境应用产品上的时候,可以广泛的使用。

无线充电的便捷性和安全性,以及它本身就是要基于智能网络进行控制的特性,使得它在未来智能网络的能源补给系统中,它先天具有这样的优势。

新四化

新四化即电动化、智能化、网联化和共享化。我们所有的新能源汽车电动化之后,既可以成为电能的使用者,也可以成为一个电能的载体,在我们未来智能电能网络,无论削峰填谷也好,还是未来的分布储能,无线充电都是一个很好的方式。在“电动化、智能化、网联化和共享化”新四化背景下,电动汽车无线充电技术的应用更具优势。

智能化,我们现在的车越来越智能,无论是智能泊车、智能驾驶、智能充电还是远程的智能控制,电动汽车智能化现在发展的越来越远。

网联化,新能源汽车智能化是基于我们现在高度发达的4G、5G网络才构建了现在快速、便捷的智能控制方式,手机在手可以走遍天下。

共享化是我们现在在新的经济业态情况下产生的一种便捷的生活方式,共享汽车的使用,可以很好的解决我们很多人在工作、旅行中短途交通的需求。

新四化趋势下,无线充电技术的前景

首先在电动化的情况下,新能源汽车的电动化是无线充电技术应用的基础,因为没有电动化,新能源汽车跟无线充电就没有什么关系了。在新能源汽车之内的无线充电技术,现在使用最广泛的是给手机充电,我们现在基本的、高配车里面,大部分标配都有这样一个手机无线充电功能。

电动汽车自身的无线充电普及,还有一个较长的时间和路途要走,因为现在的标准还在制定完善中、以及它技术的成熟应用还有诸多问题需要解决。但我国的标准制定走的步伐是比较快的。新能源汽车采用无线供电的方式有几种业态,一种是我们说的固定形态,像我们现在标准的充电桩一样,在一个固定地点进行充电,我们现在制定中的国标、欧标和美标推行的就是固定式无线充电,主要是3.3KW,7.7KW和11KW三个功率等级,更大功率主要在商务车上,功率上对标的是我们现在的交流桩。国外还有20KW这一档,但是我们国内因为居家入户只有单相供电,所以在使用功率等级上是有一定限制的,我们现在采用的最大功率是11千瓦,它未来主要应用场景更多的是跟我们现在的交流桩的应用业态比较相同。

第二种方式是在动态无线充电,大家之前可以在网上看到,包括日本、韩国、国内的南方电科院、欧洲都有尝试在小范围之内,包括在公园内、景区内去实现电动车辆动态的无线充电。

我们现在电动汽车没电的时候一定要找一个地点,无论换电、补电、还是超级快充,或者定点无线充电。未来随着无线充电技术的迭代发展,可以在形势的过程中边走边充,在欧洲现在技术实验上已经能够实现时速80公里以下的情况边行驶边充电,所以动态的无线充电现在看来是未来一个比较好的憧憬,但是这个确实是无线充电带给电动汽车充电应用中的一个发展趋势,它可以把你行程中的时间都可以用来补电。

无线充电与智能驾驶的结合,我们现在的车辆智能化已经很高了,包括我们通过APP可以直接找车、车辆会自动行驶到你的身边,包括自动泊车,自动驾驶。智能驾驶、智能泊车功能实际上是解决了我们现有固定无线充电当中比较难解决的一个定位对准问题。现有电动汽车无线充电应用中的一个难点就是对位引导,因为对位的偏差比较大的时候,一个是会导致传输效率偏低,第二个是过大的偏差会导致漏磁辐射。现在在无线充电安全这块有异物检测、活体检测及对位引导,智能引导对准这块主要是借助新能源汽车现在的自动泊车这个功能系统,在这方面无线充电与智能驾驶我认为是相辅相成的,自动驾驶的自动泊车、自动对准来解决无线充电对准的问题,同时通过无线充电自身的对位引导系统,为自动驾驶提供更高精度的对位修正,所以电动汽车无线充电应用与电动汽车的智能化是一个很好相辅相成、相互促进的关系。

随着新能源汽车的发展,我们会发现,现在越来越多的互联网企业跨界造车,这说明什么?说明我们的电动汽车它本身是与互联网、车联网同步发展的。车联网的高速发展为电动汽车的智能化打下了比较扎实的网络基础,现在的5G推广为我们未来新能源汽车更加智能化的发展铺平了网络的道路。无线充电技术在电动汽车上的应用,同样离不开智能网络的辅助。

无线充电的发射端与接收端,我们经常说到地端和车端,它通讯是通过WiFi局部网络来连接的,包括它所有的数据传输、智能化控制以及后台平台的通讯。在车端都是通过我们的车联网,在地端是通过我们充电桩的电能网络来传输,通过无线充电技术会把我们的电能网以及我们的车联网在一个小范围内很好的结合起来。

第四部分,在与共享电动汽车结合中无线充电优势可以得到更加明显的体现,特别在现在无线充电技术标准还在完善过程当中,它的技术还在逐步完善的情况下,暂时不太具备大规模推广的情况下,如何使用无线充电在新能源汽车领域进行小范围或者是特定范围内使用推广,共享电动汽车来说是一个很好的领域。

首先,共享电动汽车领域之内应用无线充电可以自建一个相对封闭的标准圈,采用企业标准或者现在制定中待完善标准情况下,在一个可控范围内实现无线充电技术应用。同时无线充电技术的智能充电控制方式可以解决现在共享电动汽车运维当中比较大的一个问题,运维成本,现有的共享电动汽车运维需要大量的人力去为车辆充电维护。无线充电可以通过后台实现一个智能控制网络,通过车联网以及电能网络,知道每一辆车缺多少电,完成下一个订单时候需要补多少电,通过电能网络知道哪一个无线充电桩空闲,引导这个车还到这个位置,通过智能后台控制进行充电。所以说无线充电在共享电动汽车当中的使用它的优势更显著。

新页科技无线充电业务

新页成立于2014年,最早专注于无线充电技术的研发,是国家高新技术企业,同时也是国际WPC联盟成员。新页集团发展到至今有五个子公司组成,新页科技主要是从事大功率2KW以上无线充电技术以及有线充电桩研发,新页微电子主要从事着2KW以下微、小、中功率无线充电专用芯片、专用方案研发,漳州新页科技产业园主要从事着大功率有线充电桩、大功率无线充电桩生产。新页智慧能源主要是我们的运维平台公司,无线充电力研究院在筹划当中。

新页科技成立至今累积申请150项专利,并且获得109项授权。新页科技在国内无线充电专利申请中排在前三位,新页集团参与了国内、国际主要无线充电标准制定,国标现在已经公布了四项,今年到明年会公布另外四项,八项无线充电标准完成之后,无线充电在新能源汽车领域应用、产业化道路具备了一个标准的基础。

我们现在已经推出第二代产品电动汽车无线充电产品,根据整车厂的需求,接收端采用液冷散热、一体化设计。我司现在推出的有线无线一体桩产品,把3.7KW无线充电系统整合到有线充电桩体当中,客户买了一体桩后我们提供整车改装服务。如果采用我们有线无线一体桩构建有线充电站,未来新能源汽车无线充电推广时,可以采用我们的无线充电模块,直接插进一体桩就可以实现有线桩升级为无线充电桩,对未来厂站技术迭代升级具有成本、便捷的优势。

案例方面,最早时候我们在2015年采用北汽EV160验证无线充电,一直运行到现在进行电动汽无线充电全生命周期验证。智能驾驶车辆无线充电的案例,现在有五套无线充电系统装载在东风自动驾驶电动汽车上,在武汉的国家5G实验室进行智能充电验证。

感谢大家的聆听,希望有机会跟大家更深入的交流,谢谢。


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