科學家尼古拉特斯拉曾經有一個偉大夢想,那就是通過在全球建造一系列無線電塔,以便將電能和信息傳遞到世界的每個角落。在此后的一百多年里,全世界又有許多人和機構投入到無線電能傳輸技術的研發實驗中,尤其是將該技術應用到電動汽車領域讓汽車實現邊跑邊充電,一直是業界苦苦追求了近半個世紀的技術理想。
汽車無線充電技術主要分為靜態無線充電技術和動態無線充電技術,本質上都是通過磁場將電能從發射端隔空傳輸到接收端。然而,由于成本高、安裝部署復雜、存在安全隱患、使用價值較小等因素影響,靜態無線充電系統在市場推廣中一直不溫不火。
相比靜態無線充電技術,最令人期待的當然是邊跑邊充電的動態無線充電技術。然而迄今為止,全球范圍內動態無線充電技術的主流技術路線都是需要在路面下埋線圈來實現電能無線傳輸。很顯然,一排靜止的線圈給一個動態的線圈充電是難度很大的,這種方式不但功率小、效率低、控制復雜,而且施工成本極高、技術維護難度極大,技術瓶頸很大,行業一直不溫不火。比如橡樹嶺國家實驗室、勞倫斯國家實驗室、中國科學院、韓國科學院、麻省理工學院、奧克蘭大學、高通、西門子、龐巴迪、寶馬、福特、豐田等機構和企業紛紛投入了大量資源研發測試了很多年,也遲遲未能找到可以快速落地應用的技術突破口。
直到近期,廣東東莞松山湖的一支從互聯網跨界進入新能源領域的由本碩博組成的技術團隊(幻影科技),他們創新性采用在道路護欄安裝可移動的電能發射線圈的方式實現了電動汽車邊跑邊充電的重大技術突破。路側動態無線充電系統由于發射端會智能跟隨電動汽車上的接收端同步移動,從而將本身動態的無線充電巧妙轉換成了靜態的無線充電,最終實現了動態無線充電系統性能和成本的雙重突破。
不用埋線圈的路側動態無線充電系統不但功率大、效率高、控制簡單,而且施工成本低、技術維護難度小,這為動態無線充電技術的大規模推廣應用,為電動汽車實現邊跑邊充電鋪平了道路。路側動態無線充電技術的突破,源于研發團隊通過查閱全球三千多項汽車無線充電專利、數百篇學術論文、數十本行業書籍和研究報告,在數十項現場技術評估測試的基礎上所形成的深刻理解,從第一性原理出發設計出一條前人未曾嘗試過的全新技術路線。在大量測試驗證的基礎上,幻影科技團隊申請了近百項國內外專利發明等知識產權,并且部分已經獲得了專利授權,同時一個約7000平方米(標準足球場大小)的戶外測試場地正在緊張建設中,有望成為全球最大的汽車動態無線充電測試基地。這再次證明技術創新沒有捷徑可走,只有厚積薄發一條路,創新往往來源于對行業的深刻理解與對市場需求的準確把握。
幻影科技路側汽車動態無線充電示意圖(俯視)
一個行業在經過多年的發展之后終于迎來了技術拐點,我們可以稱其為“iPhone時刻”。比如移動通信領域的“iPhone時刻”是iPhone,AI技術領域的“iPhone時刻”是ChatGPT ,交通領域的“iPhone時刻”是無人駕駛,新能源領域的“iPhone時刻”大概率將是動態無線充電。通過更深入的分析,我們有理由相信,動態無線充電將是一項能把當前整個新能源行業現有牌桌掀翻,重新再開一桌的顛覆性前沿技術,在其真正被大規模推廣應用之前,它的作用和影響都被遠遠低估了!就像蒸汽機最初只在不起眼的角落里抽水,一旦發揮它的潛力,那將是工業革命發動機,掀起一場席卷全球的產業革命。
過去在燃油車時代,我們被石油卡脖子,70%的石油依賴進口,國家每年進口石油耗費超過2萬億人民幣。現在新能源汽車時代,我們又陷入被鋰礦卡脖子的不利局面,我們70%的鋰礦資源依靠進口,這對新能源汽車產業的發展與安全構成了嚴重威脅。與此對應的是,全球鋰礦儲量最豐富的南美洲三國:玻利維亞、阿根廷、智利正打算組建一個鋰礦版“歐佩克”,以控制全球鋰礦資源的供應。
總的來說,天下苦電池久矣,而動態無線充電將是那把打開電池枷鎖的鑰匙。如果邊跑邊充電的動態無線充電技術得到廣泛應用,那么新能源汽車續航短、安全性差、低溫性能差、充電難、成本高等一系列難題都將迎刃而解。因為如果不追求電池能量密度,我們可以很輕松制造出成本更低、更安全、壽命更長、稀有金屬用量更少、更加環保的動力電池,比如鈉電池、鈦酸鋰電池、超級電容等等。動態無線充電可以彌補鈉電池、鈦酸鋰電池、超級電容等新型電池能量密度低的天然缺陷,這類型的電池有望迎來一個爆發期,從而真正實現對鋰電池的替代,擺脫對鋰電池的長期依賴!
審核編輯 黃宇
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