离我们还有多远？

王杰婷

一股智能化的浪潮正向我们袭来，“无线”一词充斥在我们生活中的各个角落，人们越来越离不开“无线”（Wi-Fi）。然而另一项无线技术也悄然间进入了我们的生活——无线充电技术。

1901年，与托马斯爱迪生齐名的美国塞尔维亚裔电气工程师、物理学家尼古拉·特斯拉获得金融家约翰·皮尔蓬·摩根的资助，在纽约长岛建立了187英尺（约57米）高的无线电能传输塔——沃登克里夫塔。在这之前，特斯拉曾在科罗拉多州进行实地试验，成功点亮了25英里（约40公里）外的200盏电灯。据报道，当时的目击者看到在双脚和地面间跳跃的电火花，在打开水龙头时，也有电流随着水流流出。虽然此项目以失败告终，特斯拉本人也因此破产，但却不失为无线电能传输研究的创举。

一个多世纪过去了，无线电能传输（无线充电）的研究迎来了新的源动力，它已经不仅仅满足于应用在电动牙刷、遥控器、智能手机上，而是转向人们生活中不可或缺的交通工具——电动汽车。

电动汽车无线充电系统究竟是怎么运转的？

无线充电的原理其实很简单，在发射端将电能转换成电磁波并发射出去，接收端接受到电磁波之后，再将其转换成电能，如此充电便完成了。无线充电技术共有三种充电方式：电磁感应式、无线电波式以及磁场共振式三种方式，其中电动汽车常用的充电方式为电磁感应式和磁场共振式。无线电波式因传输功率非常小，且功率很低，大部分的能量会以无线电波的形式被浪费掉，而没有被应用于电动汽车的无线充电实现方式上。

电磁感应式

电磁感应模式是使用两个互感线圈进行无线充电。当输入端线圈中的电流发生变化时，输出端线圈的磁场即会随之发生改变，从而产生感应电流，将能量从输入端转换到输出端。使用电磁感应的原理进行无线充电，但这种方式要求两个设备的距离必须很近，并且只能一对一进行充电，充电时必须对准线圈。不过，这种方式的能量转换率高，传输功率范围较大，能从几瓦到几百瓦。

磁场共振式

磁场共振式是通过电磁共振的方式进行无线充电，原理与声波共振类似，只要两个介质具有相同的共振频率，就能够传递能量。这种方式的优点是传输功率较大，能够达到几千瓦，可以同时对多个设备进行充电，不要求两个设备之间线圈对应；缺点就是损耗很高，距离越远，传输功率越大，损耗也就越大，最麻烦的是必须对使用的频段进行保护。

众望所归但心有疑虑

安全吗？

无线充电技术不管是采用电磁感应式还是磁场共振式，都是发射能量和接受能量的过程，因此，就像人们对手机天线杆或是Wi-Fi无线信号是否有干扰核辐射等作用一样，对于电动汽车的无线充电技术人们也有此类疑问。

无线充电是通过磁场输送能量，但人类以及人类身边的绝大多数物件都是非磁性的。这项技术最先是在净水器中运用，发展至今已经近10年了，安全性已经得到了36个国家的验证，不会对人体和环境带来危害。

同时，电动汽车无线充电系统，没有了外露的连接器，漏电、跑电等安全隐患都彻底避免了。

另外，无线充电设备本身比普通充电器更“聪明”，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭，如此避免了不必要的能耗。

成本高！

成本与普及之间永远存在着典型的“鸡与蛋”的问题，尤其目前的无线充电设备为了保证传输效率，所采用的线圈尺寸均较大，成本均较高，维修费用也高。

另外，根据沃尔沃充电设备的实验数据显示，目前磁场共振方式中能量转换率还是很低的，用电成本也会随之增加。同时，能量的损耗会随着传输功率和传输距离的增加而增加，当多辆电动车同时充电时，对于供电系统的负荷也将大大增加。

无线充电技术让电动汽车跑得更快

电动汽车作为新能源汽车的主要类型，它的出现也成为了低碳经济的代表，成为环保新生活的风向标。我国对电动汽车的发展十分重视，近几年，政府相继出台相关政策为新能源汽车的发展给予支持和鼓励。2013年，政府对纯电动汽车最高补贴为6万元，插电式混合动力最高补贴为3.5万元。2014年，国家发改委发布《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》，居民家庭住宅、住宅小区等充电设施用电，执行居民电价。

另外，充电设施的建设作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，在未来的政府工作中将得到进一步的推广。

以北京地区为例，为进一步推广电动汽车，北京市发改委副主任高朋表示，北京已结合不同领域车辆的用电需求，累计建成约7500根充电桩及5座换电场站，车辆推广与充电桩建设数量比例约为1.6：1，充电设施建设水平及规模居内地前列。2015年，北京将缓解停车资源紧张而造成的充电难题，计划新建充电桩2000根，实现北京市六环内公用充电设施平均服务半径5公里的建设目标。

同时，为鼓励公众使用纯电汽车，北京电动汽车可以轻易获得小客车购买指标，且上路不受尾号限行影响。

目前，北京正积极同天津、河北沟通对接，力争在京哈高速、京港澳高速、京藏高速率先实现京津冀充电服务一体化突破。

城市必须在解决污染性排放问题上率先做出行动，其中一个重要的方面是使用碳排放低的电动汽车。因此在大城市配备便利与广泛的无线充电设施将具有巨大的环保意义。