无线充电——充电界的“新革命”(二)
——汽车无线充电离我们还有多远?
从消费电子,到家用电器,无线充电技术最终将应用到无线充电汽车,甚至于无电池设计方案,让电能成为二十一世纪真正的最广泛使用绿色能源。
与有线充电桩相比,电动汽车无线充电没有外露的连接器,彻底避免漏电、跑电等安全隐患,来达到更好的封闭和防水功能来提高安全性;采用无线充电,可以将电源和变压器隐蔽在地下,让汽车在停车处或街边特殊的充电点充电。众多电动车厂商都在积极探索这项技术商用的可能。再往更长远一点来看,理论上无线充电在未来,可以是在不论任何时间地点进行充电的,即停即充,甚至在行驶中也可以充电,有线充电桩也会被无线充电技术所代替。
实际上,无线充电技术在汽车领域的应用正在加速发展。国外政策上,美国汽车工程师协会(SAE)5月底就刚刚发布了无线充电指南SAE TIR J2954,被视为电动车的无线充电标准,有利于整车企业加快开发用于EV及PHEV新能源汽车的相关产品,从而推动车用无线充电供给侧的发展。
国内政策上,国家发展改革委、国家能源局组织编制并印发了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,部署了现代电网关键技术创新等15项重点任务。15项重点任务中,无线充电技术在汽车领域的应用被多次提及。计划要求,到2020年,突破电动汽车无线充电技术,以电动汽车无线充电为突破点和应用对象,研发高效率、低成本的无线电能传输系统,实现即停即充,甚至在行驶中充电。形成电动汽车无线充电技术标准体系,研究电动汽车无线充电场站的负荷管理,建设电动汽车无线充电场站示范工程。
实现无线充电主要通过以下三种方式:电磁感应,无线电波,电磁共振。
无线充电方式 | 原理 | 优点 | 缺点 |
电磁感应 | 法拉第电磁感应原理:通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输段转移到接收端 | 已经量产且经过安全与市场验证,在生产成本上电磁感应式技术的产品低于其它技术 | 距离太短,稍远或错位,充电效率就会大幅下降;线圈之间也是有可能有杂物进入,具有安全性问题 |
无线电波 | 也叫电磁波,它同时能传输电能,应用于广播、电视等。 | 较为成熟的技术 | 无法实现长距离有效传输 |
电磁共振 | 排列在磁场中的相同振动频率的线圈,也可从一个向另一个供电 | 利用共振可延长传输距离,无需使线圈间的位置完全吻合。被认为是将来最有希望广泛应用于电动汽车的一种方式 | 小型化、高效率化比较难,目前也只在短距离内采用,不适合长距离传输电能。 |
一般来说,利用电磁感应原理的无线供电技术最具现实性,并且现在在电动汽车上有实际应用,比如说美国的Evatran的The PLUGLESSTM L2系统是世界上第一个,也是目前市场上唯一在销售的乘用车电动汽车无线充电系统。目前Tesla的Model S电动车就是采用了此充电方案,7.2kw的充电功率,预计充电1小时能够形式32公里,网上预定价格是2440美元。阻碍电磁感应式充电技术大规模运用的瓶颈主要是对于辐射的担忧,因为无线充电会产生强大的磁场,当人或动物位于电动车和充电装置之间时,有可能带来电磁伤害。而磁场共振方式,则是现在最被看好、被认为是将来最有希望广泛应用于电动汽车的一种方式,但是目前技术上仍有一定难点。
特斯拉、奥迪、宝马、沃尔沃、奔驰、丰田、高通、中兴、西门子等巨头都已开始研究电动汽车无线充电技术。2014年,宝马和奔驰宣布合作研发电磁感应式无线充电,分别基于奔驰S级和宝马i8。与德系不同的是,日系厂商普遍使用磁共振充电技术,对车辆位置的要求进一步降低,而且可以一对多充电。未来汽车无线充电技术一旦普及,除了带动无线充电相关的上下产业链的发展,还会大大的促进电动汽车的普及。无线充电技术作为电动汽车行业革命性的突破,相关概念股有望在一系列政策利好的刺激下反复走强,值得重点关注。
硕贝德(300322): 公司是国内领先的移动通信终端天线企业,同时布局摄像头模组与指纹识别。公司2008年进入无线充电产业并成立无线充电产品事业本部,是最早加入无线充电联盟(WPC)的会员之一。公司主要产品是线圈和发送端模组,无线充电收发圈和模组可用于智能手机、穿戴设备、汽车。15年无线充电收入在1千万左右,16年有望翻倍增长。
信维通信(300136):公司是射频天线领域的领军者,射频持续高增长,是苹果、三星、索尼、华为、微软等国际大客户主力供应商。目前公司产品线已从 射频系列拓张到NFC/无线充电、MIM粉末冶金、音频、检测制具等多种品类,可提供多种磁性无线充电/NFC二合一方案,从事无线充电天线技术研发,供应三星配套的NFC无线充电模块。并购亚力盛与信维蓝沛,加码无线充电等业务,推出无线充电和移动支付一体化解决方案,满足手机厂商下一代产品需求。
天通股份(600330):公司软磁行业的龙头企业,主营磁铁氧体材料,产品应用于LED驱动电源、无线充电、NFC、新能源以及新型电感。。天通公司通过康舒和台达进入特斯拉的电源管理系统。公司为特斯拉电源管理系统磁材主力供应商,份额超过50%,未来还将进入特斯拉充电桩供应链,届时公司磁材将放量。公司无线充电方面主要是进行了便携式电子设备充电装置和电动汽车无线充电装置的研究,将来重点定位在电动汽车无线充电装置。
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