無線充電醞釀電動車新革命

電動車瓶頸：電池的容量及充電站的不足

過去5 年來，電動車的進展可謂一日千里。盡管特斯拉（Tesla）和Nissan 的電動車都配備了高效能大容量的電池設(shè)備，但仍需要頻繁的充電，Nissan 的電動車大約每100 英里（約161 公里）就需充電，特斯拉S 系列（Model S）則可撐久一點，每265 英里（約426 公里）才充電。為了提高電池的容量進而減少充電頻率，各種類型的電池技術(shù)陸續(xù)開發(fā)出或測試中，目前為止鋰離子電池被視為最適合大容量儲存及快速充電的電池類型。

盡管大容量電池已可提供長距離的駕駛，但是當電池沒電時，尋找充電站的問題依然存在，當開著電動車出門時，除了查天氣、地圖之外，電動車的駕駛還需要根據(jù)電池充電站的位置來決定駕駛的路線。因此將無線充電技術(shù)延伸到電動車充電，或許可大幅改善充電的問題；讓車子能更頻繁地充電，不需要大容量的電池，也可進一步降低電動車的成本??。除了美、日的電動車廠及研究機構(gòu)對此技術(shù)有極大興趣外，歐盟也相當關(guān)注利用無線充電技術(shù)來提升電動車充電的方便性。

邊等紅綠燈邊充電？把公共場所變成無線充電站

由歐洲各國共組的研究團隊（注）提出于公共場所架設(shè)無線充電站的想法，并積極研發(fā)相關(guān)技術(shù)。目前歐洲各國架設(shè)的充電站，無論是在基礎(chǔ)設(shè)施的分布或數(shù)目都差別甚大，例如法國目前有超過2,000 個充電站，但是波蘭只有60 個充電站。因此若在公共場所架設(shè)無線充電站，可因應(yīng)傳統(tǒng)充電站數(shù)量不足的問題，使電動汽車可以有更長的駕駛距離。

但為了達到此目的，需要克服數(shù)個技術(shù)上的挑戰(zhàn)。首先，如何使電動車的無線充電設(shè)備和無線充電站可以互相連接及傳輸電力。第二，如何讓汽車可以在高達5 萬瓦的充電站旁充電。最后，最困難的挑戰(zhàn)是，如何讓駕駛員將車精準停在無線充電站的線圈旁，因為充電時需要將充電站的感應(yīng)線圈和車輛內(nèi)部的感應(yīng)線圈對齊，利用磁場轉(zhuǎn)變成電流，進而對電池進行充電，如果車子無法精確的停在充電站線圈旁，充電效率將大幅降低。

為了解決上述問題，研究團隊除了架設(shè)無線充電站，還開發(fā)有攝影鏡頭和RFID 的車輛導(dǎo)引系統(tǒng)，并考量公共場所充電的兩種模式：1. 電??動車?？繒r間較長，充電時間可以拉長，例如在超市停車。2. 電動車停車時間只有短短幾分鐘，例如計程車?？空尽⒐囌旧踔恋却t綠燈的時候。除此之外，另一個技術(shù)挑戰(zhàn)，是讓相同的充電站可以讓不同規(guī)格及廠牌的電動車充電。目前歐盟當局也對此概念及研究成果相當感興趣，特別是應(yīng)用在未來城市規(guī)劃時，可以依照需求預(yù)先布置無線充電站設(shè)施。

研究團隊之ㄧ的義大利電力公司Enel 已和意大利政府合作，在米蘭、羅馬、比薩、西西里島等主要城市架設(shè)充電站，同時Enel 的西班牙子公司Endesa 宣布已開發(fā)15 分鐘內(nèi)將車子的電力充到80% 的50K 瓦無線充電系統(tǒng)，除此之外，并在西班牙馬拉加裝設(shè)200 公尺長的電感充電系統(tǒng)，讓行駛中的公車可以立即無線充電。

邊開車邊充電？無線充電道路的可行性

英國政府則更進一步，大量投入資金和人力研發(fā)「無線充電專用道路」，希望能達到邊開車邊充電的最終境界。該計畫將于2015 年下半開始，工程師將在高速公路下埋入充電設(shè)備，道路上的感測器會偵測車子即將通過而開始產(chǎn)生磁場。所以當有車經(jīng)過時，車上的無線充電接收器便可直接接收及轉(zhuǎn)化成電力。

雖然現(xiàn)階段手機、筆電等無線充電技術(shù)尚未普及和成熟，無線充電在電動車上的開發(fā)可能還要一段時間，但可以確定的是，無線充電技術(shù)在未來將大幅改善人類的生活。