电动汽车无线充电：已取得进展，但仍需加快步伐

长期以来，里程焦虑一直阻碍着一些人购买电动汽车。无线充电技术有望扭转这种局面。根据其使用方式，无线充电可以使电动汽车充电更容易，建造无线充电站的成本更低。它还可以延长车辆的行驶里程，减少频繁充电的需求。

在过去的几年里，这项新兴技术已经达到了许多里程碑。它的支持者已经开始了一些试点项目。初创公司已经进入这个领域，希望他们的产品能被一家大型汽车制造商采用。美国橡树岭国家实验室的研究人员最近创造了一项无线充电记录（https://spectrum.ieee.org/wireless-ev-charging-2668791896），与一些插电式车辆的充电速度相匹配。

无线电动汽车充电尚未完全商业化，尽管全球市场预计将从2024年的约4500万美元增长到2030年的约5.87亿美元（https://www.statista.com/statistics/974702/global-wireless-ev-charging-market-size/）。

电动汽车的无线充电依赖于与智能手机无线充电相同的技术。

该领域的研究人员和投资者专注于两种互补的充电方式。一种方法侧重于静止车辆。这种特点适用于在家里或公共充电站使用。同时，还有大量研究还支持动态充电，这将允许车辆在经过专门设计的道路时充电（https://transmitter.ieee.org/dynamic-charging-electric-vehicle-charging-on-the-go/）。

据说，商用卡车和公共汽车等大型车辆的车主对无线充电特别感兴趣，因为它可以减少这些车辆充电的时间，还可以减少这些车辆所需的电池尺寸，使其更便宜（https://spectrum.ieee.org/wireless-ev-charging）。公共交通系统可以在公交车站放置充电垫，而不是修建新道路。公共汽车在接送乘客时可以收取少量费用，这将使公共汽车在路上行驶更长时间。

动态充电试点项目已经在底特律开始，底特律是美国汽车制造业的历史发源地，但附近的印第安纳州、以色列和一些欧洲地区也开始了。

IEEE会员Mauricio Salles认为，过去几年中，动态充电技术取得了显著进展，多个试点项目证明了其可行性和潜在优势。

Salles说：“试点项目非常重要，因为它们告诉了我们基础设施是否能够处理现实世界的条件，如交通繁忙和各种天气条件，而不会出现重大的维护问题。试点项目越成功越好。尤其是在缓解消费者的里程焦虑等方面，对更广泛的采用至关重要。”

2022年，美国一家主要汽车集团制定了固定车辆无线充电标准，主要汽车制造商宣布对该技术感兴趣，尽管行驶中车辆的标准仍在讨论中。

与此同时，IEEE会员Gabrielle Silva表示，新标准有助于为动态充电奠定隐喻性基础。

Silva说：“在全球范围内，许多组织正在努力开发标准化的协议和系统，以实现不同车型和充电基础设施之间的互操作性。”

Silva表示，随着利益相关者继续看到证明可靠性、效率和成本效益的结果，动态收费将越来越多地向前发展。

Salles已经确定了四个关键的动态充电机会领域，这些领域是实现其可行性的关键：

基础设施开发：开发能够承受充电线圈安装和气候条件的耐用道路材料。

降低成本：通过标准化降低与安装和维护相关的成本。

高效系统：通过材料科学和工程的进步改善动力传递，并解决与车辆错位相关的问题。

提供激励：通过鼓励发展动态充电通道和基础设施来推动采用。

Silva设想了一个动态充电司空见惯的未来。

Silva说：“到2030年，动态充电预计将成为主流技术，在城市地区和主要高速公路沿线得到广泛采用。与可再生能源的整合可能会成为标准，大大减少电动汽车的碳足迹。”

Salles表示赞同。

Salles表示：“基础设施的改善和成本的降低将更广泛地推动动态充电的采用。这项技术将为更广泛地向电动汽车过渡做出重大贡献，并将有助于大幅减少碳排放。”

只有时间才能告诉我们动态充电的未来，但过去几年已经取得了重大进展。

未来看起来将越来越电动化。

如果你想了解更多关于动态充电基础设施的设计考虑因素，请查看IEEE智能电网的这篇文章：https://smartgrid.ieee.org/bulletins/february-2020/planning-of-in-motion-electric-vehicle-charging-on-freeways。