擺脫線材束縛，將手機與充電板輕輕貼合，即可隨放隨充——手機無線充電在生活中已隨處可見。對于同樣有高頻充電需求的電動車而言，是否也可以搭配這樣流暢的體驗呢？

　　當前，無線充電功能在國內外一些電動汽車上已經(jīng)實現(xiàn)，但充電仍需在停車狀態(tài)下進行。如何實現(xiàn)“上路即充電”的動態(tài)無線充電模式，各國科研人員在不斷探索。2013年，韓國在慶尚北道龜尾市首次嘗試投入無線充電公交系統(tǒng)。2020年，以色列一家初創(chuàng)公司在特拉維夫鋪設了兩公里無線充電公路。德國日前推出的一套充電系統(tǒng)，可以讓電動汽車在高速公路行駛場景下實現(xiàn)充電。中國電力科學研究院等機構也在對動態(tài)無線充電系統(tǒng)的關鍵技術及設備進行研發(fā)和試驗。

　　無線充電模式可以節(jié)省充電等待時間、減少里程焦慮，甚至不需要搭載大容量電池。從技術原理上講，無線充電主要包括電磁感應式、磁場共振式、電場耦合式和無線電波式。其中，電磁感應式具有結構簡單、傳輸功率大、短距離傳輸效率高等優(yōu)點，目前應用較多。它可以通過交流電在能量發(fā)射端線圈上產生變化的磁場，作用于能量拾取端線圈，產生感應電動勢，繼而通過整流等形式對電池進行充電。動態(tài)無線充電系統(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng)相比，能量拾取端即車輛端的結構不變，能量發(fā)射端線圈則換成埋于地下的供電導軌。

　　盡管原理一致，但動態(tài)無線充電的應用難度高出不少。從技術上看，由于電磁感應式的傳輸距離較短，行車過程中即便產生厘米級的偏差，效率也會大打折扣。從成本上看，在室外環(huán)境下，為保障埋于地下能量發(fā)射端線圈的可靠性和安全性，一條動態(tài)無線充電公路的造價可能會達到普通高速公路的10倍左右，后續(xù)維護成本也較高。

　　補能便捷度向來是電動汽車發(fā)展的重點攻關領域。除了動態(tài)無線充電技術，目前還有兩種相對更經(jīng)濟和成熟的技術路線，即超級快充和電池換電。其中，“充電5分鐘行駛200公里”的超級快充技術可以滿足大部分乘用車長距離出行的需求，且充電標準建設日益完善，成本相對不高。但在低溫充電、安全性和電池壽命方面，該模式仍需更多技術攻關。特別是未來要進一步提高充電功率，會對電池性能、電網(wǎng)或儲能配套提出更高要求。

　　電池換電模式一般可以在3—5分鐘內完成換電過程，補能效率可以匹敵燃油汽車，尤其對于中重型商用車而言優(yōu)勢更為明顯，目前已有部分換電運維企業(yè)實現(xiàn)了盈利。這種模式的基建成本相對偏高，需要統(tǒng)一電池結構和接口。隨著電池成本下降和壽命增長，以及換電標準進一步優(yōu)化，電池換電模式的性價比會進一步提升，甚至有望在乘用車市場一爭高下。

　　相比其他技術路線，動態(tài)無線充電技術的大規(guī)模普及更為遙遠，但車輛在行進中就能充電的體驗始終讓人充滿期待。尤其在一些特殊的應用場景，比如城市電動公交車擁有線路固定、車速較低、存在固定停靠點、底盤可以較低等條件，其率先實現(xiàn)規(guī)模應用的可能性更大。

　　（作者為上海理工大學機械工程學院車輛工程系教授）