無(wú)線充電醞釀電動(dòng)車新革命

電動(dòng)車瓶頸：電池的容量及充電站的不足

過去5 年來(lái)，電動(dòng)車的進(jìn)展可謂一日千里。盡管特斯拉（Tesla）和Nissan 的電動(dòng)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(dòng)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(diǎn)，每265 英里（約426 公里）才充電。為了提高電池的容量進(jìn)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(cè)試中，目前為止鋰離子電池被視為最適合大容量?jī)?chǔ)存及快速充電的電池類型。

盡管大容量電池已可提供長(zhǎng)距離的駕駛，但是當(dāng)電池沒電時(shí)，尋找充電站的問題依然存在，當(dāng)開著電動(dòng)車出門時(shí)，除了查天氣、地圖之外，電動(dòng)車的駕駛還需要根據(jù)電池充電站的位置來(lái)決定駕駛的路線。因此將無(wú)線充電技術(shù)延伸到電動(dòng)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(jìn)一步降低電動(dòng)車的成本??。除了美、日的電動(dòng)車廠及研究機(jī)構(gòu)對(duì)此技術(shù)有極大興趣外，歐盟也相當(dāng)關(guān)注利用無(wú)線充電技術(shù)來(lái)提升電動(dòng)車充電的方便性。

邊等紅綠燈邊充電？把公共場(chǎng)所變成無(wú)線充電站

由歐洲各國(guó)共組的研究團(tuán)隊(duì)（注）提出于公共場(chǎng)所架設(shè)無(wú)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(guó)架設(shè)的充電站，無(wú)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(guó)目前有超過2,000 個(gè)充電站，但是波蘭只有60 個(gè)充電站。因此若在公共場(chǎng)所架設(shè)無(wú)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(dòng)汽車可以有更長(zhǎng)的駕駛距離。

但為了達(dá)到此目的，需要克服數(shù)個(gè)技術(shù)上的挑戰(zhàn)。首先，如何使電動(dòng)車的無(wú)線充電設(shè)備和無(wú)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(dá)5 萬(wàn)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(zhǔn)停在無(wú)線充電站的線圈旁，因?yàn)槌潆姇r(shí)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(duì)齊，利用磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變成電流，進(jìn)而對(duì)電池進(jìn)行充電，如果車子無(wú)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(tuán)隊(duì)除了架設(shè)無(wú)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(chǎng)所充電的兩種模式：1. 電??動(dòng)車?？繒r(shí)間較長(zhǎng)，充電時(shí)間可以拉長(zhǎng)，例如在超市停車。2. 電動(dòng)車停車時(shí)間只有短短幾分鐘，例如計(jì)程車?？空?、公車站甚至等待紅綠燈的時(shí)候。除此之外，另一個(gè)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(dòng)車充電。目前歐盟當(dāng)局也對(duì)此概念及研究成果相當(dāng)感興趣，特別是應(yīng)用在未來(lái)城市規(guī)劃時(shí)，可以依照需求預(yù)先布置無(wú)線充電站設(shè)施。

研究團(tuán)隊(duì)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(shí)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(wú)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(zhǎng)的電感充電系統(tǒng)，讓行駛中的公車可以立即無(wú)線充電。

邊開車邊充電？無(wú)線充電道路的可行性

英國(guó)政府則更進(jìn)一步，大量投入資金和人力研發(fā)「無(wú)線充電專用道路」，希望能達(dá)到邊開車邊充電的最終境界。該計(jì)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(cè)器會(huì)偵測(cè)車子即將通過而開始產(chǎn)生磁場(chǎng)。所以當(dāng)有車經(jīng)過時(shí)，車上的無(wú)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(jī)、筆電等無(wú)線充電技術(shù)尚未普及和成熟，無(wú)線充電在電動(dòng)車上的開發(fā)可能還要一段時(shí)間，但可以確定的是，無(wú)線充電技術(shù)在未來(lái)將大幅改善人類的生活。