iPhone 的無線充電,特斯拉要用到車上了
2017 年,蘋果公司推出的新一代手機(jī) iPhone 8,平淡之外,其實(shí)產(chǎn)品有一個新功能,讓人眼前一亮——無線充電,雖然充電速度略慢,但是 iPhone 終于可以擺脫線纜,帶上移動「充電寶」了。
(相關(guān)資料圖)
從 iPhone 8 到現(xiàn)在的 MagSafe,無線充電已經(jīng)從當(dāng)年的雞肋功能,變成蘋果的又一成功特長,雖然還是有不少老「機(jī)友」吐槽,這早已經(jīng)是當(dāng)年 Palm 玩剩的技術(shù),但不妨庫克一舉打開了消費(fèi)設(shè)備無線充電的大市場。
現(xiàn)在,iPhone 的無線充電技術(shù),可能快要用到電動車上了。
近日,《商業(yè)內(nèi)參》報道,特斯拉國際有限公司 Tesla International BV 有意收購一家德國公司 Wiferion,后者主打業(yè)務(wù)正是電動車輛的無線充電。
將時間推回到今年 3 月的特斯拉的投資者日活動上,其中就有一頁 Model S 采用無線充電的 PPT,勾起了人們的「無線」遐想。
特斯拉什么時候會采用無線充電技術(shù),后者是否能解決電動車的「里程焦慮」難題?
01「隔空充電」
此次傳聞中的被收購對象 Wiferion,是一家 2016 年才成立的初創(chuàng)公司,其核心業(yè)務(wù)是為工業(yè)電動汽車及機(jī)器人提供無線供能服務(wù)。
這家 To B 公司目前按照不同的補(bǔ)能對象,來將產(chǎn)品分成了 3 種供能解決方案,分別為自動引導(dǎo)車(AGV)、自主移動機(jī)器人(AMR)、自動拖車,提供無線充電支持。
Wiferion 產(chǎn)品的核心亮點(diǎn),是讓上述不同類型的工業(yè)車輛在「工作過程中」實(shí)現(xiàn)不間斷地補(bǔ)能,也就是「邊充電邊干活」。官方表示,它們將幫助合作伙伴實(shí)現(xiàn) 24/7 運(yùn)營,從而進(jìn)一步推動生產(chǎn)向無人化、自動化轉(zhuǎn)變。
Wiferion 產(chǎn)品在工廠中為自主移動機(jī)器人實(shí)現(xiàn)補(bǔ)能 | Wiferion
要實(shí)現(xiàn)對汽車進(jìn)行無線充電,關(guān)鍵在于對技術(shù)進(jìn)行革新。也就是說,現(xiàn)在廣泛被應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品上的接觸式無線充電方式需要被迭代。在計量單位上,距離從毫米級提升到了厘米級。
但能源產(chǎn)生和傳遞的基本原理并沒有發(fā)生改變。和智能手機(jī)領(lǐng)域的 Qi 標(biāo)準(zhǔn)一樣,為汽車電池進(jìn)行無線充電,本質(zhì)上還是基于電磁感應(yīng)原理。即:輸入發(fā)射端的交流電產(chǎn)生交變磁場,在接收端產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)充電操作。
由于動力電池一般固定在底盤上,距離地面有數(shù)十厘米的距離。在電磁場中,通常這樣的「松耦合系統(tǒng)」(發(fā)射線圈和接收線圈距離較遠(yuǎn))傳輸效率會顯著降低。而電動汽車采用的無線充電技術(shù),通過讓接收和發(fā)射端產(chǎn)生共振,解決了這個問題。磁場共振還帶來了另外兩個好處:第一,提高了充電功率;第二,可以實(shí)現(xiàn)「一對多」的充電場景。
電動汽車無線充電技術(shù)的研發(fā),并不是由汽車廠商推動的。
實(shí)際上,目前成熟的無線充電技術(shù) Halo,是由高通將其從校園實(shí)驗(yàn)室?guī)胧袌觥?019 年,美國 WiTricity 公司以股權(quán)交易的方式收購了 Halo 技術(shù)。
根據(jù) WiTricity 官網(wǎng)介紹,現(xiàn)有的 Halo 技術(shù)能實(shí)現(xiàn) 11kW/h 的充電速率,達(dá)到和有線慢充相同的水準(zhǔn)。充電距離為 10-25cm,幾乎可以匹配所有民用電動車的離地間隙。
這套無線充電產(chǎn)品,通常由 3 個部分組成,分別是:
Wall Box:將電網(wǎng)提供的能量輸送到充電板
Charging Pad:充電板,安裝在地面或垂直面,也就是發(fā)射器,產(chǎn)生高頻交變磁場
Receiver:即接收器,安裝在電車或機(jī)器人表面,將磁能再次轉(zhuǎn)換為電能
電動汽車無線充電產(chǎn)品構(gòu)成 | WiTricity
此次收購故事中的主角 Wiferion,采用的正是 Halo 技術(shù)。
2022 年 7 月,Wiferion 宣布得到 Halo 技術(shù)的授權(quán),并為工業(yè)電動汽車提供無線充電解決方案。
在工廠區(qū)域,通過在動線上合理地布置發(fā)射器,就可以在當(dāng)裝有接收器的工業(yè)車輛或機(jī)器人靠近時,實(shí)現(xiàn)動態(tài)無線充電。
Wiferion 表示,這套補(bǔ)能方案可以將工業(yè)車輛/機(jī)器人的正常運(yùn)行使用延長 32%,并表示這套系統(tǒng)已經(jīng)在「歐洲幾乎所有的頂級汽車制造工廠」被使用。
02「B 端先行」
不過,在無線充電真正「上車」之前,Wiferion 已有的供能產(chǎn)品和方案,最佳落地場景可能是特斯拉另一個重要產(chǎn)品——超級工廠。
作為一直狠抓效率和利潤率的老板,馬斯克始終希望建立更高階的自動化生產(chǎn)線,用更可控、更劃算的機(jī)器人取代基礎(chǔ)工人。特斯拉上海工廠的焊裝車間,自動化率超過了 95%,允許 500 個工業(yè)機(jī)器人同時作業(yè)。
如果引入 Wiferion 的技術(shù),則可以實(shí)現(xiàn)不同類型的工業(yè)電車、機(jī)器人更久待機(jī)。比起需要倒班的工人,長續(xù)航的機(jī)器人在效率和成本層面,或?qū)@示出更大優(yōu)勢。
除了為生產(chǎn)端增效,更重要的是,進(jìn)一步開發(fā)和迭代現(xiàn)有無線充電技術(shù),也會在消費(fèi)端及自動駕駛領(lǐng)域引發(fā)新一輪的商業(yè)和技術(shù)變革。換句話說,特斯拉這次布局可以改變的不止是充電方式。
無線充電板可以像現(xiàn)在的電樁一樣普及,甚至可以實(shí)現(xiàn)上文提到的「動態(tài)無線充電」,或許會帶來以下變化:
電池變小,車價下降
如果「無線動態(tài)充電」成為現(xiàn)實(shí),解決里程焦慮就不只有增大車載電池容量這一種解決方案。
搭載更小電池的低成本電動車將可以被推向市場,無論對于車廠擴(kuò)充產(chǎn)品SKU,還是讓電動車面向更多消費(fèi)者,都是一大利好。
實(shí)現(xiàn)真正「無人駕駛」
更重要的是,無線充電技術(shù)的成熟,將為實(shí)現(xiàn)「完全無人駕駛」提供重要技術(shù)保障。畢竟在現(xiàn)在的有線充電場景下,即使匹配高階智能駕駛系統(tǒng),充電這一步驟仍然需要手工自主操作。
另外,無線充電技術(shù)也為電車的無人化商業(yè)運(yùn)營奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2023 年初,WiTricity 就和中國制造商宇通客車達(dá)成合作,在鄭州推出了搭載感應(yīng)充電的小宇 2.0 小巴,續(xù)航可達(dá) 150 公里。
所以,對于特斯拉來說,無論是未來希望實(shí)現(xiàn)馬斯克所說的「通過自動駕駛獲得巨大經(jīng)濟(jì)利益」,還是結(jié)合未來智能出租車 Robotaxi 打造全新商業(yè)模式,無線充電都是基礎(chǔ)的技術(shù)支撐。
03?玩家不止特斯拉
無線充電,特斯拉不是一個人在戰(zhàn)斗,國內(nèi)外友商也在積極布局。
在目前的消費(fèi)市場上,無論是國產(chǎn)品牌智己汽車,還是現(xiàn)代集團(tuán)旗下的捷尼賽思,都已經(jīng)推出了可搭載無線充電的車型。
以智己 L7 車型為例,在官方的銷售頁面上,提供了選裝「車端智能無線充電模組」的選項(xiàng),價格為 6000 元。車主同時還需要單獨(dú)購買無線充電樁,整套硬件總價 18000 元。官方宣稱無線充電功率為 11kW/h,充電效率可達(dá)同功率有線充電的 95%,同時匹配 WLC 高精度泊車技術(shù),提升充電體驗(yàn)。
當(dāng)然,在現(xiàn)有車型下加裝無線充電模塊,應(yīng)該只是少數(shù)車主抱著搶先體驗(yàn)的嘗鮮選擇。要讓無線充電在家用領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用,繼續(xù)提升充電速度是一個重要影響因素。
沃爾沃是這一路線的探索先行者。從 2022 年開始,沃爾沃會在瑞典進(jìn)行一項(xiàng)為期 3 年的長期實(shí)驗(yàn)。通過嵌入城市街道的充電板,為參加實(shí)驗(yàn)的純電出租車進(jìn)行充電。
沃爾沃聲稱,其提供的無線充電功率可到 40kWh,接近 Halo 技術(shù)的 4 倍,充電 30 分鐘就為 XC40 補(bǔ)充 100 公里的里程。這項(xiàng)技術(shù)由沃爾沃投資的賓州公司 Momentum Dynamics 研發(fā)。據(jù)《TopGear》報道,沃爾沃希望測試車輛每年能行駛超過 10 萬公里,以為進(jìn)一步研發(fā)和提升無線快充提供足夠的數(shù)據(jù)。
除此之外,還有類似于工廠里動態(tài)無線充電的「終極形態(tài)」,也計劃在歐洲一些國家進(jìn)行公路實(shí)驗(yàn)。
Charging Lane 概念圖
瑞典計劃在 2025 年打造一條永久性無線充電專屬道路(Charging Lane),實(shí)現(xiàn)從道路到電車的動態(tài)補(bǔ)能過程。即將能量從鋪設(shè)在道路底部的電磁線圈,傳到電動汽車的動力電池。
在此之前,瑞典曾嘗試過軌道接觸式的無線充電道路方案,他們在斯德哥爾摩機(jī)場到空港物流中心之間修建了一條長約 2 公里的道路。據(jù)《衛(wèi)報》報道,這種軌道式道路每公里的修建成本大約需要 100 萬英鎊。Charging Lane 可以視為原有計劃的迭代,可以預(yù)見的是,成本也應(yīng)該大幅提升。
不難看出,電動汽車的無線充電技術(shù),已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走出,并在車企、產(chǎn)業(yè)公司和政府的資金推動下,向著商業(yè)化使用的步伐邁進(jìn)。
對于特斯拉而言,即便真的收購 Wiferion,后者的無線充電技術(shù)也許不會迅速地被放入現(xiàn)有車型里——就像投資者日 PPT 里顯示的那樣。但重要的是,對于這項(xiàng)技術(shù)和它可能帶來的創(chuàng)新機(jī)會,特斯拉已做好準(zhǔn)備正式入局。
本文來源:極客公園,原文標(biāo)題:《iPhone 的無線充電,特斯拉要用到車上了》
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