為電動汽車研發無線充電技術,做這件事的 WiTricity 前景如何?
作者:DongBaiNetwork    2018-03-22 14:22:53    來源:悄悄敲峭 • 前沿技術 • 36Kr    瀏覽量:478
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專注無線充電,WiTricity推動電動汽車向前發展。


編者按:電動汽車前景大好,然而廣泛應用也有煩惱,充電問題與續航能力是消費者心頭的兩大顧慮。WiTricity作為無線充電技術領域的先行軍,十年磨一劍,厚積薄發,助力電動汽車推廣發展。本文選自FastCompany題為“The Little Company That’s Bringing Wireless Charging To Electric Cars”的文章,講述小公司背後的大力量。


在汽車無線充電領域,WiTricity已經兢兢業業努力了超過十年。功不唐捐,伴隨著電動汽車的興起,它可能很快便會獲得回報。


在未來十年裏,如果你打算購買電動或混合動力汽車,那麽你將成為數百萬同好消費者中的一位。


目前,在路行駛的車輛中隻有大約1%是電動汽車,但各方都認為電動汽車將會飛速發展,到2030年將會成為主流。一些汽車製造商,比如沃爾沃,未來的生產銷售計劃很可能隻包括電動車和混合動力車。英國、法國、中國、挪威甚至德國都有打算逐步禁止銷售化石燃料汽車。


雖然電動汽車的前景光明無比,但是如果你有一輛電動汽車或混合動力車,便會發現它帶來的一些小煩惱。其中最麻煩的就是充電問題,每天晚上都要插上插頭充電(早上離開的時候,還得記得拔掉插頭),日複一日的重複也許會漸漸令人不堪其擾。更大的麻煩是要擔心出行路途遠近,或者說要考慮電池的續航能力是否足以支持你在兩地間往返。


WiTricity是一家位於馬薩諸塞州的初創公司,致力於發展汽車的無線充電技術,它的首席執行官Alex Gruzen表示:“(給汽車充電)是一件煩心事,如鯁在喉,教人難受。”Gruzen表示,WiTricity的無線充電技術將會舒緩這一痛點,使‘甜度’上升,令消費者考慮轉向購買混合動力車或電動汽車。WiTricity在美國並非家喻戶曉,但經過十多年的發展以及在電子消費品領域的些許不盡人意的努力,如今的它已經堅定信念,致力於為電動車和混合動力車提供更先進的無線充電技術。


事實上,據汽車製造商所說,將於今年晚些時候將進入市場的寶馬新5係530e,就將配備一款使用WiTricity技術的無線充電係統。


無線充電可以使電動汽車能夠不斷地“加滿”電量,這樣一來,不管是在公共停車區停放還是在自家車庫過夜,都能實現輕鬆充電。“成版人视频APP推荐想把圍繞‘充電’這一問題的焦慮解決掉,讓電動汽車製造商們做他們想做的事情,”Gruzen說。


Gruzen還指出,隨著無人駕駛出租車車隊的到來,未來也不需要有人來給汽車插上充電線。因為無人駕駛汽車可以輕鬆地停在充電墊上。Gruzen說:“在成版人视频app破解版黄看來,汽車無線充電就像是汽車上的傳感器、激光雷達係統和機器學習功能一樣,為電動汽車補充這一功能就像是凳子上的另一條腿般合理自然。”


工作機製


汽車無線充電的流程大致如下:司機停進車庫或停在停車位,車頭剛好在電源墊上方(Gruzen稱它為“披薩盒”)。有些充電墊會被安裝在地麵內部,並且完全不會向上凸起,幹擾正常的車輛停放。如果車輛定位準確,就會自動開始充電。


在充電墊內部,有一個圓形線圈將交流電轉換成磁波。由功率放大器控製電磁波的電流大小和頻率。在汽車內部,位於汽車電源管理係統附近有一個接收器,其中包含另一個線圈,經過調諧來接收與源線圈相同頻率的電磁波。接收器收到電磁波,將磁能重新轉換成電流,儲存在汽車電池中。


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這種磁共振充電比其他無線充電技術更為有效,因為能量在空氣中移動時的流失很少(在7%到10%左右)。雖然很難把和磁共振充電技術直接與射頻係統進行比較,因為這一原理並未應用到汽車充電方麵,但其他方麵的證據足以表明射頻識別技術的能量流失超過了10%。另外,磁共振的應用條件也要更寬容一些,這意味著電源和接收器不必放在單一固定的位置,也不一定非要處於兩者之間。在這種情況下,汽車不必完全停靠在電源墊上,也能滿功率充電。


無線充電引領者


實際上,WiTricity的誕生源於想要通過無線方式為手機等設備充電這一願望。該公司由麻省理工學院物理教授Marin Solja?i?(發音為Soul-ya-cheech)於2007年一手創辦。雖然智能手機的時代剛來不久,但是Solja?i?已經厭倦了要不停地將手機充電器插在牆上的插座上,萌生了使用電磁波無線充電這一誘人的想法。


那年夏天,這家新公司展示了它的“高度共振無線功率傳輸”技術,他們聲稱這種技術可以在兩米開外點亮一個60瓦的燈泡。這一令人印象深刻的結果記錄在一篇研究論文裏,於2007年7月發表在“科學”雜誌上。


但是經過多年的努力,WiTricity意識到自己最終很可能錯過利用技術實現電子消費品無線充電的良機。盡管,戴爾公司在去年發布了一款可以無線充電的2合1筆記本電腦,但WiTricity的磁共振技術卻很難成為智能手機等設備的標準充電方式(目前,無線充電存在的成本高、溫升高、轉換效率低等問題難以解決)。經過漫長的標準戰爭之後,在無線充電領域,隻有Qi(全球首個推動無線充電技術的標準化組織——無線充電聯盟推出的“無線充電”標準,具備便捷性和通用性兩大特征,無線充電技術主流標準之一)和PMA(由Duracell Powermat公司發起的Power Matters Alliance標準,簡稱PMA,采用電磁感應充電原理)得以幸存,而Powermat最近宣布了與Qi的合作計劃。


因此,去年年底,WiTricity在電子消費品無線充電技術上投子認輸,把所有資源都放在了電動汽車無線充電領域上。它關閉了位於德克薩斯州奧斯汀的辦事處,並由80名員工減少到55名。


但是,WiTricity並不打算自己製造汽車無線充電係統所用的硬件。Gruzen說:“這些汽車製造商們所需要的硬件將由那些廣為人知的第一梯隊供應基地製造。”這意味著,像Delphi這樣的供應商將根據汽車製造商的要求製造不同的充電係統。而擁有245項專利的WiTricity,隻會出售配方。也就是說,它可以知識產權許可授予他人,並為合作夥伴提供如何構建硬件的參考設計。


強大競爭


在電動汽車充電領域,WiTricity的主要對手是高通(Qualcomm)。高通的無線充電係統Halo也是基於磁共振技術。高通與WiTricity做的事情基本相同。高通公司的John Boodhansingh告訴我Halo還提供一些附加功能,比如探測充電墊附近是否有異物等。(實際上,WiTricity表示它的技術也提供了這種異物檢測功能。)


高通也將權衡維係與世界各地汽車製造商及供應商之間的強大關係,以使Halo應用到盡可能多的新電動車和混合動力車上。而且,與WiTricity相同,高通在無線充電的核心必要技術上擁有大量的專利。這意味著汽車製造商在想要將現有的無線充電技術應用到新車型時,要向高通或者WiTricity中的一方甚至兩方支付使用費。


“這對兩家公司來說都是如此,”Navigant研究分析師麗莎·Jerram解釋道,“如果一家汽車公司想要為車主提供無線充電解決方案,它似乎肯定會或多或少地使用一些來自這兩家公司的技術。”


高通當然是個比WiTricity大得多的公司,而且更為知名。但高通最近也沒能成為穩定壯大的典範,因為芯片製造商Broadcom正虎視眈眈,試圖收購高通。


在汽車工程師協會的努力下,在競爭中處於核心地位的兩家公司都試圖創造出一個通用標準,可以應用到所有汽車無線充電係統上。該項目將使所有汽車製造商和供應商喜大普奔、齊聲歌唱,如此一來,一個帶有來自供應商a無線接收器的汽車也可以從供應商b製造的發射器中獲得電源,帶來極大便利。


Gruzen解釋說,電動汽車將以各種形狀和大小出現,因此需要標準來界定其所占據的空間範圍,使得所有的充電係統都能以11千瓦時的相同步調工作。新奧迪電動車的車主在使用奔馳充電墊的時候應該確信,如果她把充電接收器放在車體前方10到25厘米之間,左右距離中心位置15厘米之內,到奔馳充電墊的前部或後部距離不到10厘米,就能成功自動充電。


這一標準對於電動汽車公共充電係統的製造商們來說也是至關重要,因為他們製造出的係統必須能夠與任意類型的電動汽車相匹配。同時統一標準也保證了使用高通技術的充電係統能夠在WiTricity的充電墊上充電。該標準將在未來幾個月內公布,預計將於2018年底或2019年初獲得批準。


前景


WiTricity是一家有風險投資支持的初創公司,盡管它創立於十年前。初創企業往往要時時警醒,明晰市場動向,抓住市場成熟、可以投放產品的契機。在WiTricity的案例中,盡管去年經曆了裁員,但是在電動汽車熱度不斷上漲的現在,它最終仍有能力從授權技術許可中獲得回報。


Gruzen表示,迄今為止,WiTricity已經帶來了大約六千萬美元的收入,這部分收入主要來自專利許可費。該公司在多個融資回合中籌集了總計六千八百萬美元的資金,其中最後一輪融資是在2015年。豐田公司在2011年度投資了WiTricity,但並未說明具體金額(WiTricity後來透露,那是一筆“個位數”的百萬美元級別投資)。Gruzen預計WiTricity還會再融資一次,並且正持續招募新員工。


來自全球知名管理資訊公司Navigant的研究分析師Lisa Jerram說:“我的感覺是,WiTricity擁有很棒的合作關係,能夠幫助他們堅持到底。雖然有很多事情需要掌控管理,一路上有很多挑戰,但是他們擁有優秀的人才,我想所有這些挑戰都不足為懼。”


長期來看,WiTricity的成功可能取決於汽車行業引入和營銷無線充電技術的方式。


Lisa Jerram強調:“這正是汽車製造商們努力在做的。”是汽車製造商們決定著無線充電的價值。Jerram表示一些高檔汽車製造商因為無線充電這一功能,額外要價可以多達2000美元。


沒有人可以就此斷定無線充電功能的打包方式:它可能是電動汽車的內置成本,又或者是作為附加產品出售。汽車製造商的營銷手段可能會決定消費者的感知和需求。現在,Jerram並不期待無線充電成為一個大賣熱點,起碼現在還不到時候。


Jerram說:“總的來說,成版人性直播免费版對此非常保守:無線充電看起來是一種不錯的選擇。然而除非價格合理,否則汽車消費市場不會因此產生迅速的變化。”


誠然,如果這一附加功能的代價十分高昂,消費者很可能會就此望而卻步。同時,許多消費者可能需要駕駛一段時間的電動汽車才能充分意識進而欣賞到無線充電的價值。


Gruzen本人和WiTricity或許並不會為此感到恐慌。擁有非常強大的知識產權,第一批寶馬製造、由WiTricity支持的可以無線充電的電動汽車將在今年晚些時候大量投產,十年蓄力,WiTricity的成功隻會是來得稍晚一些。

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