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【編者按】本文由知乎@嚴同 授權轉載。
汽車無線充電技術是提高純電動汽車價值的關鍵技術之一，有一些同學就會好奇電動汽車到底是如何實現無線充電的。
為什么要用無線充電？
不過我們可以先來明確一下，無線充電為什么好呢？這個問題的回答可以先對比一下電動汽車有線充電和無線充電的場景：
簡單而言，有線充電的劣勢在于：
1、能夠進行同時充電的汽車數目有限；
2、戶外有線充電樁易受到侵害；
3、占地也比較大。
電動汽車的無線充電怎么實現？
接下來，要回答電動汽車如何無線充電，也要先看看無線充電的原理。無線充電可以分為三種方式：1、電磁感應式；2、無線電波式；3、磁場共振式。
電磁感應式
電磁感應 —— 初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈鐘產生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。
無線電波式
基本原理 —— 類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發射裝置和微波接收裝置組成，接收電路，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負載作出調整的同時保持穩定的直流電壓。
磁場共振
原理 —— 由能量發送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量。
那么現在，我們就可以來討論電動汽車的無線充電是如何實現的了。
電動汽車無線充電系統實際結構及原理：
系統由位于汽車外部主級電路和位于汽車的內部的次級電路、整流器以及驅動系統構成。通常在充電的時候，帶有扁平鐵芯的主級線圈，即耦合器，是通過手動的方式被插在次級鐵芯中一個縫隙處，這樣，能量就能夠從安置在底層的主級電路被轉換到電池中。
采用無線充電的電動汽車已經有一些實例了。
日產魔方電動車
采用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應方式.即將一個受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個供電線圈裝置安裝在地面，當電動汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10kW，一般的電動汽車可在7-8小時內完成充電。
日本無線充電式混合動力巴士
電磁感應式，供電線圈是埋入充電臺的混凝土中的。車開上充電臺后，當車載線圈對準供電線圈后（重合），車內的儀表板上有一個指示燈會亮，司機按一下充電按鈕，就開始充電。
什么時候能用上無線充電？
那么既然無線充電技術這么好，我們何時也能用上呢？這要從以下幾個方面來聊聊：
1、規劃
先來看看美國充電站發展規劃：
從上圖可見，發展速度相當快，如果僅僅是數量多，也不足為奇。以ChargPoint為例，它不僅僅是一個簡單的充電網絡，它還可以向電動車車主、經銷商及制造商提供大量云服務，比如電動汽車使用車可以通過手機下載充電服務公司的App，來尋找就近的空閑充電樁，并可直接導航至充電樁所在地。
那么我國呢？
截至目前，我國建成的電動汽車充電樁達到了2.6萬個（國家電網數據），但從數量來看已經很多了，不過根據國內多家媒體的調查，充電樁投入使用的比例十分低。此外，我國各地的直流充電接口與通訊協議標準至今尚未統一，電動汽車地方目錄（本質是地方保護主義）盡管被宣布取消，實際上卻依然存在。
好在不久前，能源局制定的《電動汽車充電基礎設施建設觃劃》草稿已經完成，樂觀預計到2020年，新能源汽車累計產銷量將超過500萬輛。按照一輛車對應1個慢充、0.2個快充計算，預計至2020年將會催生500萬個慢充和100萬個快充的市場需。隨著充電樁建設加速，充電設備未來投資額將會超過850億元。
2、布局
目前，我國針對電動汽車應用的充電站建設規劃布局理論尚未完整成熟，各地的充電站建設尚處于定點示范建設階段，沒有建立于車輛應用、電網規劃、城市規劃相結合的充電站布局選址理論。
而且充電站建設的規劃與布局面臨著供電能力、服務能力與城市用地緊張的矛盾。
首先，充電站布局要在統計現有電動汽車的數量及進行預測的基礎上進行。
其次，電動汽車充電站布局包括“需求”和“可能性”兩個因素。衡量充電站需求的主要指標是交通量與服務半徑兩個要素，決定可能性與否關鍵在于交通、環保及區域配電能力等外部環境條件與該地區的建設規劃和路網規劃。
另外，充電站的設置還應滿足城市總體規劃和路網規劃要求，各地還應充分考慮本區域的輸配電網現狀，以及電動汽車未來發展趨勢。
充分考慮以上因素（并不一定是全面的）之后，才是具體的選址和現場情況。
3、充電設施的標準
在電動車實際使用的過程中，充電標準不統一問題非常明顯。京滬高速公路充電站全線開通后，有企業派工作小組去做電動車運行試驗，結果是在這個充電站這輛車能充電，那輛車不能充電。
原因在于一方面標準還需完善，同時設施和汽車做的接口是否真正符合國標需認證，另一方面，原先國標還沒有出來時，各地先行按照自己的想法制定了地方標準，也形成了現在的過渡階段。
今年國家已經把接口標準納入新能源汽車購置稅減免目錄準入條件，下一步還將納入新能源汽車準入條件，解決標準執行力不強的問題。
4、充電設施誰來建
目前看來，統一充電標準先行，同時要解決的核心問題還有商業模式。這都屬于充電站長遠規劃的問題。
充電站的運營管理尚處于起步階段，尚未對其服務范圍進行清晰定義，尚未建立成熟的運營管理模式。建設運營主體不明確已經成為電動汽車商業化應用的瓶頸問題之一。
就我所知，國網對這塊越來越重視，2016年-2020年，國網建設充電站目標高達10000座，建成完整的“四縱四橫”（四縱：沈海、京滬、京臺、京港澳，四橫：青銀、連霍、滬蓉、滬昆）電動汽車充電網絡。但是也沒有好的盈利模式，都是賠本響應國家號召。
就私有資本來說也是一樣，盈利模式單一，單靠服務費，難以實現長期穩定收益。在目前的情況下，其實有80%的車主都可以通過家庭充電的方式來滿足需求，如果要外出充電，更多的也只是補電。這對于充電站來說收益顯然會很低，而且還有特斯拉這種提供免費增值服務的新能源汽車廠家。
商業模式不清晰，也沒有國外的經驗參考，個人感覺單純從充電站單方面解決非常困難，因為這些主體的利益是相對的，結合新能源汽車和充電設施，由政府、新能源汽車廠家、充電設施業主一起形成一個商業模式，或許比較靠譜。
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