根据能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会制定的《2019年度中国电动汽车充电设施技术发展白皮书之二:无线充电》内容介绍,此次发布的GB/T 38775.1《电动汽车无线充电系统 第1部分:通用要求》等四项国家标准,标志着我国电动汽车无线充电从技术研发、工程示范向产业化进程迈出关键一步,具有里程碑意义,我国电动汽车无线充电产业化日渐清晰。
电动汽车无线充电系统的地面侧设备与车载侧设备无直接物理接口,且电动汽车存在多种充电功率等级、离地间隙,要实现不同设备厂商地面侧、车载侧设备的安全、高性能从点,需要稳定的标准技术方案作为支撑。因此,国内外的标准组织早在2015年就围绕以上目标展开标准化技术研究。
国际的几大标准化组织ISO、IEC、ITU以及SAE均立项了相关标准,在2019年已基本形成标准冻结文本,确定了标准技术路线。
国内是从2015年开始标准技术研究及标准编制,目前已立项8项国家标准,其中4项基础技术要求标准已经完成报批,即将发布。另外4项标准正在制定,其中关键的2项互操作性标准预计可在2020年形成固化文档,进而形成我国的电动汽车无线充电标准化技术方案。
序号 | 标准名称 | 状态 |
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1 | 电动汽车无线充电系统 第1部分:通用要求 | GB/T 38775.1-2020 |
2 | 电动汽车无线充电系统 第2部分:车载充电机和无线充电设备之间的通信协议 | GB/T 38775.2-2020 |
3 | 电动汽车无线充电系统 第3部分:特殊要求 | GB/T 38775.3-2020 |
4 | 电动汽车无线充电系统 第4部分:电磁环境限值与测试方法 | GB/T 38775.4-2020 |
5 | 电动汽车无线充电系统 第5部分:电磁兼容性要求和测试 | 制定中 |
6 | 电动汽车无线充电系统 第6部分:互操作性要求和测试-地面端 | 制定中 |
7 | 电动汽车无线充电系统 第7部分:互操作性要求和测试-车辆端 | 制定中 |
8 | 电动汽车无线充电系统 第8部分:重型车辆应用特殊要求 | 制定中 |
2018年,宝马发布了行业内第一款配置无线充电功能的混动车型530Le,搭载了3.3kW的无线充电系统。同年,我国的上汽荣威也发布了在Marvel X上搭载7kW的无线充电系统。
随着电动汽车智能网联化的不断发展及商业应用时间点的不断逼近,国内外主流车企对自动化充电技术的需求也日益急迫。国外的保时捷、戴姆勒、奥迪、大众、沃尔沃、丰田、日产、本田、现代等均投入了相关的研究,并形成了明确的规划,预计在2021~2023年期间,以上车企将逐渐发布配置无线充电功能的车型并投入市场。国内的一汽、吉利、长安、东风、北汽、广汽、比亚迪等主流车企也逐步开展无线充电技术的研究。
目前国内外共有30余家电动汽车无线充电设备供应商,包括中兴新能源、华为科技、万安、安洁、中惠、厦门新页、Witricity等无线充电企业。
2019年7月,在中国电力企业联合会组织下,中国电科院对中兴新能源和华为的地面侧、车载侧设备进行了互操作性交叉测试,在所有偏移范围内,系统效率(电网输出侧—负载)分布在89%~93%,与国外的技术水平基本一致。
目前,国内大多数设备供应商均开始了参照国内标准技术路线研制相关样机及产品,并与车企展开联合调试及测试。
电动汽车是无线充电的应用对象,细分电动汽车的充电场景,无线充电可适用的场合包括:
小区等场景下的分散式充电:充电运营商建设或者小区停车位业主建设无线充电系统的地面侧设备,车主可付费或免费无线充电。
办公场地、商业场所等场景下小范围集中充电:充电运营商、物业或商家建设地面侧设备,车主可付费或免费无线充电。
运营车辆大范围集中充电:网约车、出租车、共享车等车辆运营商建设地面侧设备,车辆运营商统一管理的无线充电。
立体停车库的集中供电:为电网侧和载车板侧提供电能的无线传递,载车板侧安装传导式充电接头,可为未安装无线充电车载设备的电动汽车充电。
AVP场景下的自动充电:未来无线充电车辆应用最为集中的场景,车主在停车阶段人车分离,需要自动充电。
无线充电可覆盖所有现有传导式交流慢充的应用场景,且可在传导式交流慢充无法实现的自动充电场景下应用,同时也可在雨、雪等恶劣环境下安全充电,是一类应用场景适用性较强的充电解决方案。
电动汽车无线充电的标准技术确定将进一步强化车企规划,支撑规模化应用下地面设备和车载设备的互联互通。随着国内外车企具备无线充电功能的车辆发布时间临近,无线充电产业将在2021年左右迎来一次较大规模的初次爆发。初期阶段,由于产业链及发货量的限制,无线充电系统成本会偏高,将首先在中高端车型以及私人场景下应用。
随着智能网联技术的发展,电动汽车对自动充电技术的需求会日益急迫,在2025年以前,随着AVP商用的推进以及固定场景自动驾驶车辆的应用,无线充电产业将迎来又一次规模化应用爆发。到后期,随着产业链的完善以及行业发货量的提升,无线充电系统成本会大幅度降低,也将在中低端车型和公共场景下应用。
伴随着新能源汽车技术升级和无线充电的标准落地,电动汽车无线充电全面迈向产业化。