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充电桩、换电、无线充电及增程式技术,谁能更好缓解电动汽车里程焦虑?

2019-04-10 08:19
来源: 与非网

换电

虽然充电模式占据目前新能源汽车补电方式的主流,但是换电模式依然有着大量的拥泵。

最早推出换电模式的是以色列的Better Place公司,最终由于投资成本过高、发展过于缓慢而宣布破产。此外,特斯拉也大力推行过换电模式,不过最终以昂贵的价格和糟糕的服务体验而收场。而中国国家电网曾推行的换电模式也全面败北。

早前的换电先驱虽然遭遇滑铁卢,但是如今北汽新能源、力帆、车和家、蔚来汽车等一批车企,又毅然走上了换电道路,换电模式大有东山再起之势。

换电是另一种技术方案,换电模式可以更好地利用波峰波谷的电力,占地面积也更小,土地和配电资源利用率非常高。另外,换电站的电池可以根据供需在快充、慢充之间自由切换,集中式、专业化的充放电管控,有利于延长电池使用寿命。同时还可以最大限度减少个人充电带来的事故隐患,安全性大大上升。此外,换电的最大优势在于等待时间短,更加接近汽油车加油的体验。

但是,换电模式最大的弊端在于通用性极低,便利性和成本很难实现兼顾,此外其发展阻碍来自产品标准化,来自于商业模式,来自整车厂、换电运营商各方利益不统一。

总之,充电桩的充电模式和换电模式都有各自的优劣势,以目前的技术水平和商业化环境来看,未来这两种模式究竟哪种能够胜出还很难定断,换电模式和快充模式谁能赢得市场,还都有待考验。

增程式充电

增程式技术是在传统纯电动车的基础上,另辟蹊径增加了一台可以为电池充电的增程器,提高了自身的续航里程,增程器主要是以汽油发动机为主,电池电量不足时,车子可以一边跑一边靠发电机给电池充电。

理想制造的首款车采用的便是增程式方案,不过由于这种做法并没有受到政策的广泛认可,所以发展局限性非常大。

未来充电方式

(1)无线充电

无线充电模式无需通过电缆来传递能量,采用电磁感应、电场耦合、磁共振和无线电波等方式进行能量的传递。采用无线充电模式,需要在车上安装车载感应充电机,车辆的受电部分与供电部分没有机械链接,但需要受电体与供电体对接较为准确。

无线充电受制于技术成熟度和基础设备的限制,无线充电技术暂时还无法大批量产应用。业内主流的无线充电技术主要采用电磁感应和磁共振方式传递电能,但磁共振方式充电效率更高,而且电磁辐射强度更低,更重要一点是送电线圈与受电线圈无需非常对齐,这一点是电磁感应所不及的。

能边走边充电的无线充电模式未来应用前景大好,电能可能来自于路面铺装的供电系统,或者来自于汽车上接收的电磁波能量。公路上行驶的电动汽车可通过安装在电线杆或其他高层建筑上的发射器快速补充电能,电费从汽车上安装的预付卡中扣除。

(2)移动式充电桩

对电动汽车蓄电池而言,理想的情况是汽车在路上巡航时充电,即所谓的移动式充电(MAC)。MAC系统埋设在一段路面之下,即充电区,不需要额外的空间。

MAC系统分为接触式和感应式两种。

对接触式MAC系统而言,需要在车体的底部装一个接触拱,通过与嵌在路面上的充电元件相接触,接触拱便可获得瞬时高电流。当电动汽车巡航通过MAC区时,其充电过程为脉冲充电。

由于机械损耗和接触拱的安装位置等因素的影响,接触式的MAC存在一定的局限性。对于感应式MAC系统,车载式接触拱由感应线圈所取代,嵌在路面上的充电元件由可产生强磁场的高电流绕组所取代。

其实很早以前人们就提出过修建充电公路的想法,将充电线圈植入公路,形成电磁场,电磁场通过与一个线圈发生反应,为汽车充电。

这种充电方式目前仍处在理论研究阶段,由于技术不成熟,以及对现有公路进行改造和安装必要的基础设施费用极高,在相当长的一段时间里面,应该不容易实现。

结语

中国正经历着电动车快速发展的全新时代,无论整车企业、三电技术还是服务体系,都站在时代的潮头,书写着前所未有的历史,受益于新能源汽车应用的快速增长,我国新能源汽车充电设施行业将面临巨大的发展空间。

尽管现阶段电动汽车充电设施各项关键技术已趋于成熟,但每一种充电模式都有明显短板,无论何种充电模式,其目的都是让车辆可以更高效、安全的行驶更远的路程。

究竟哪种充电模式能够走到最后,还需要市场和时间来验证。

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