電動汽車無線充電國家標准
1. 電動汽車無線充電對車載設備的質量有什麼要求
現在這個技術還是不成熟,
手機上才剛剛開始應用,
汽車的話還是不那麼成熟。
2. 中國准備引入汽車無線充電技術,與美國企業共同製作標准
中國准備引入汽車無線充電技術,與美國企業共同製作標准
中國電力企業聯合會(CEC)批准並發布了一套電動汽車無線充電國家標准,
該標准將基於由馬薩諸塞州無線電力傳輸專家WiTricity共同開發,並獲得專利的磁共振技術。無線充電技術一直是新能源汽車為攻克的難題之一,缺乏標准化始終是無線充電普及的主要障礙。
但似乎在不久的將來,將最終為的解決方案即將浮出水面。
所有電動汽車都將引入該通用解決方案,不僅在中國,而且在全球。
在過去的四年中,WiTricity通過與中國電力科學研究院(CEPRI),中國汽車技術與研究中心(CATARC)和中國電力企業聯合會(CEC)的合作,積極參與了中國電動汽車無線充電標准化過程。
WiTricity擁有1400多項已發布和正在申請中的專利,已宣布20項中國專利是實施國標過程中「必不可少的標准」。
目前,我國汽車製造商及其一級供應商依靠國標委員會來定義在中國部署的無線充電解決方案。
現在,已批準的標準是只是在公共有線充電基礎設施中,發揮了推動力,無線領域基本為0。
WiTricity與國標委員會在幾個重大技術問題上密切合作,包括努力使中國標准與將於2020年和2021年發布的其他國際標准(SAE J2954,ISO 19363,IEC 61980)保持一致。
新標准在GB / T 38775文件的四個部分中進行了描述:
GB / T 38775.1「電動汽車無線充電系統第1部分:一般要求
GB / T 38775.2「電動汽車無線充電系統第2部分:車載充電器與充電設備之間的通信
GB / T 38775.3「電動汽車無線充電系統第3部分:特殊要求
GB / T 38775.4「電動汽車無線充電系統第4部分:電磁環境限值和測試方法
在過去的幾年中,WiTricity與中國汽車製造商和一級供應商合作。
獲得WiTricity技術許可的公司包括:
浙江VIE科技有限公司子公司(VIE)
安捷無線科技(蘇州)有限公司(安捷)
VIE已經為OEM提供了無線充電系統的試生產設施,而安捷無線則與Xpeng Motors展示了無線充電功能。
我們現在想知道,WiTricity的技術是否不會使該公司在市場上處於主導地位,這可能會影響此類系統的價格。
當然,另一個問題是,效率。
因為間隔空氣傳輸的功率,通常會額外的損失的至少百分之幾。
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3. 電動汽車國家標准
電動道路車輛用 鉛酸蓄電池 "GB/T18332.1-2001
QC/T 742-2006 "
電動道路車輛用 金屬氫化物鎳蓄電池 "GB/T18332.2-2001
QC/T 744-2006 "
電動道路車輛用鋰離子蓄電池 "GB/Z18333.1-2001
QC/T743-2006"
電動道路車輛用 鋅空氣蓄電池 GB/T18333.2-2001
電動汽車用電機及其控制器 "GB/T 18488.1-2006
GB/T 18488.2-2006"
電動汽車用儀表 GB/T19836-2005
汽車操縱件、指示器及信號裝置的標志 "GB 4094-1999
GB/T 4094.2-2005"
電動車輛的電磁場輻射 GB/T18387-2008
電動汽車安全要求 "GB/T 18384.1-2001
GB/T 18384.2-2001
GB/T 18384.3-2001"
混合動力電動汽車安全要求 GB/T19751-2005
輕型混合動力電動汽車 污染物排放 GB/T19755-2005
4. 電動汽車無線充電可以嗎
可以的,一般分為三種方式:1)電磁感應式 2)無線電波式 3)磁場共振式
電磁感應——初級線圈一定頻率的交流電,通過電磁感應在次級線圈鍾產生一定的電流,從而將能量從傳輸端轉移到接收端
無線電波式,基本原理——類似於早期使用的礦石收音機,主要有微波發射裝置和微波接收裝置組成,接收電路,可以捕捉到從牆壁彈回的無線電波能量,在隨負載作出調整的同時保持穩定的直流電壓。
5. 無線充電國標出台,懶人福音還有多遠
要說近期國內新能源車產業發生了什麼大新聞,無線充電國標的確立應該算一個。雖然大體框架是基於別人家(具體而言,是美國WiTricity公司)的技術,雖然依舊處於研究階段,但我們至少不用在未來抱有類似「一種手機配一個充電器」的憂慮。
目前,幾個主要的電動汽車市場都有了區域性的無線充電技術標准,隨著研發的進行,懶癌患者們遲早能迎來雙手的解放(才怪,還不是被手機占著)。在xxx之前,我們有必要粗略了解一下汽車無線充電技術的常識。
電是怎麼充的?
顧名思義,無線充電自然是利用電磁感應原理實現的。簡單來說,充電設備需先將供電網路提供的交流電轉換為直流電壓,再通過高頻逆變器產生充電所需的交流電並將之輸往預埋的充電線圈。
在這里,由地下線圈激發的、不斷變化的電磁場將使車上的受體線圈感應生電,隨後通過車載設備再度轉換回直流電輸入電池。
受限於輸電原理和材料問題(主要應該是感抗造成的),無線充電技術暫時沒法像直流快充那樣提供3位數功率的充電能力,但20~30kW級別已經不是問題,這差不多是主流交流快充功率的2~3倍。
另外需要指出的是,同樣受基礎性原理限制,無線充電的效率天生不如同一時代技術條件下的有線充電。由於充電收費是按照消耗電網能量計價,不想伸手去拿充電槍就必須得多掏點充電費用。
主流標准有哪些?
剛才提到現行的國標實際上是基於WiTricity公司的相關技術發展而來,而這家公司還在近期向豐田頒發了相關的技術許可。考慮到它的能量,我們不難看出其相關技術標准在北美也有不小的普及度。就前景而言,北美和中國都將成為WiTricity推廣其技術產品的主要市場。
為啥不提日本?因為日本的情況比較「分裂」。和氫燃料電池這種相對容易統一標準的能源不同,日本影響力最大的三家本土車企——豐田、本田和日產並沒有完全在電動車輛無線充電的問題上達成一致。豐田咱們剛剛說過,直接找WiTricity合作;本田的選擇與豐田一致;日產則選擇Plugless Power的技術標准,後者同樣能量巨大,與通用也有不淺的合作關系。
考慮到日產和雷諾依舊捆綁在一汽,且它倆在歐洲的電動汽車銷售表現都不錯,西半球可能會成為WiTricity和Plugless Power長期爭奪的焦點地區,而我國則將在一段時間內施行單一的WiTricity體系技術標准。當然,這種「只認品牌」的模式也不會持續太長,二者的統一將是大勢所趨。
邪門用法
不久前我們曾經展望過電動車V2V充電(即互相「搭電」)和V2G(車輛向電網反向供電)的前景,無線輸電技術同樣可以適用於此。實際上,WiTricity早已開始研究無線V2G,並在2018年CES上通過本田進行了部分展示。拋開效率不談,無線V2G倒也更加靈活,似乎也更加適合健忘到忘記拔充電槍的人——只要離開線圈上方,輸電過程基本就可以視為被強行中斷。
此外,關於行駛過程中的無線充電也在被不少科研團隊探討,上圖是其中的一個初步方案:最下方的交流線圈可以被視為用於感應多個次級線圈,實際的充電過程則在車輛途徑多個小線圈的過程中斷斷續續地進行。僅看理論這樣似乎沒什麼問題,但實際的損耗大概會讓它無法成真……
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6. 新能源汽車的無線充電,即將問世
如今大部分的手機,都支持了無線充電。只需要把手機放在無線充電板上,即可進行充電。雖然無線充電的速度是要比有線偏慢的,但無線充電在一定程度上是要更為簡單快捷的。如果把這項技術使用到我們的新能源汽車上,是不是特別有意思呢?
除了這些問題,無線充電還面臨著一個成本過高的問題。目前上汽榮威,北汽新能源,比亞迪等等主流車企也都在對電動汽車無線充電進行研發測試。雖然目前國內還沒有一款支持無線充電的量產車型,但我覺得應該是快來了。無線充電是未來無人駕駛的一個重要必備條件,想像一下,未來我們可以坐著車抵達目的地後就下車,而車輛自己會停放到車位裡面去並且自動充電,准備下一次的出行。
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7. 電動汽車強制性國家標准發布 北汽新能源深度參與
5月12日,由工業和信息化部組織、中國汽車技術研究中心有限公司牽頭、北汽新能源等重點企業參與編制的GB 18384-2020《電動汽車安全要求》和GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,經國家市場監督管理總局、國家標准化管理委員會批准發布。作為首批電動汽車強制性國家標准,將自2021年1月1日起開始實施。
北汽新能源作為國內新能源汽車重點企業,連續七年國內純電動汽車市場的銷量冠軍,憑借十年間在新能源汽車領域深厚的技術積累和實力儲備,深度參與了兩項電動汽車強制性國家標準的制定。
新能源汽車作為國家戰略性新興產業,在最近的十年間,無論是技術水平、產業規模、市場接受度等各方面都取得了突飛猛進的發展。為落實《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》《汽車產業中長期發展規劃》等要求,結合新能源汽車產業發展實際和技術進步需要,工業和信息化部於2016年啟動電動汽車安全強標制定工作。電動汽車強標是綜合我國電動汽車產業的技術創新成果與經驗總結,與國際標准法規進行了充分協調,進一步提高和優化了對電動汽車整車和動力電池產品的安全技術要求。
在《電動汽車安全要求》中,主要規定了電動汽車的電氣安全和功能安全要求,增加了電池系統熱事件報警信號要求;強化了整車防水、絕緣電阻及監控要求,以降低車輛在正常使用、涉水等情況下的安全風險;優化了絕緣電阻、電容耦合等試驗方法,以提高試驗檢測精度,保障整車高壓電安全。
《電動汽車用動力蓄電池安全要求》充分考慮了用戶的極端使用場景,對應各種極端場景新增了多項測試項目,例如:振動後浸水試驗用來驗證用戶在全生命周期內遇到的內澇環境下,電池包的密封性是否有異常,是否會有絕緣問題發生;過流保護測試模擬充電機故障導致電流超出限值時電池包的安全防護,避免超出電池正常使用條件進而引發安全問題;熱擴散試驗模擬極端情況下電池包內部某個電池單體出現熱失控後,電池系統在5分鍾內不起火、不爆炸,同時在《電動汽車安全要求》中增加報警信號要求,能夠第一時間給駕乘人員安全提醒為乘員預留安全逃生時間。
近年來,隨著電池和整車技術的進步,新能源汽車續駛里程已不再成為用戶痛點,安全問題日益突出,電池熱失控成為全行業的技術攻堅。目前,新能源整車企業大多都確立了整車、能耗、充換電、電磁兼容、電池、電機等全技術領域的安全要求、性能要求及試驗方法,搭建了科學合理的標准體系。此次兩項國家強制性標準的落地,進一步明確了企業責任,將對提升新能源汽車安全水平、保障產業健康持續發展具有重要意義。相信隨著國家強制性標準的落地、電池相關技術水平的提升,未來電動汽車的安全性將得到最終解決。
有業內人士稱,兩項強制標准反映了國家在新能源汽車產業化過程中,由「政策為主驅動」向「市場為主驅動」逐漸過渡,更加以市場為導向,切實聯系用戶需求。而這些要求在用戶、車企、電池供應商、電芯供應商層面產生的作用和意義將非常深遠,會在一定程度上促進我國新能源汽車電池安全以及防撞設計方面的技術進步,並提高我國新能源汽車產品和標準的國際地位。
作為國內新能源汽車行業的頭部企業,北汽新能源在發展過程中,將安全作為電動汽車的重中之重,目前已完成整車電安全企標、測試規范、測試用例的建立與實施。此外,在電動汽車安全標准要求的基礎上,通過與多方專業領域專家學者技術交流,汲取國內外相關標准、技術要求和測試規范,針對電動汽車實際應用提出更高更全面的要求,最大限度的保證產品的安全可靠。
截止目前,北汽新能源連續五年獲CACSI中國質量協會「新能源汽車用戶滿意度第一名」,旗下新能源車型總行駛里程超過121億公里,相當於已繞地球赤道30萬圈,充分驗證了其在電動車安全領域的先進性和可靠性。
去年7月,北汽新能源建成了具有行業標桿意義的新能源汽車試驗中心,試驗中心建設面積約5萬平方米,有88個實驗室和400餘套國際先進測試設備。其中,電池相關試驗設備投入超過1.4億元,充分保障產品的性能驗證。
未來,北汽新能源將繼續優化提高,形成針對充電安全、換電安全、行車安全、操作安全等全場景電安全標准體系和測試規范,不斷強化整車開發驗證過程中針對電安全的開發與驗證,為整車安全保駕護航。
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8. 無線充電技術的電動汽車無線充電
相比較於國外眾多廠商參與的盛況,國內研究無線充電技術的機構並不多,其中以中興、比亞迪、重慶大學等為代表。其中中興於2013年就開始研發無線充電技術,2014年推出了成熟具體的產品和方案。目前中興的無線充電方案已經開始在部分城市正式投入使用。不同於中興的廣為人知,比亞迪據說在2005年就申請了非接觸感應式充電器的專利,並在2014年賣給猶他大學的一輛純電動巴士上配備了WAVE無線充電墊。至於科研機構的代表重慶大學,據說在2002年開始研究給汽車充電的「大功率無線電能充電傳輸裝置」。
目前在國內,雖然無線充電技術沒有國外成熟,但也已經開始在部分城市、地方投入運營使用,據了解北京已經在研究推廣無線充電微循環公交車,並將於今年下半年在亦庄或是京郊區縣已經有電動計程車的示範區域,開始進行無線充電的示範運行。
無線供電入選廈門市第八批「雙百計劃」,這也是無線充電高新技術項目首次進入福建和廈門,標志著無線供電產業已成為廈門高新產業群的重要組成部分。
2014年我國新能源汽車銷量達7.5萬輛,2015年一季度達2.72萬輛。我國新能源汽車產業的高速增長使得市場對充電樁的需求越來越大,解決充電難題已經刻不容緩。雖然已有車企和充電公司投入興建充電樁,但市場遠遠未達到飽和程度。而且相比較於充電樁,無線充電的建設成本更低,據了解中興的一套無線充電設施建設下來成本大概2萬元左右,並且還不受場地限制等因素的影響。在巨大的市場蛋糕誘惑面前,無線充電此時不分一杯羹還待何時?也許步入商業化還需要時間,但機會永遠是給有準備的人,此時切入並不晚。