为电动汽车研发无线充电技术,做这件事的 WiTricity 前景如何?

悄悄敲峭 · 2018-03-19
专注无线充电,WiTricity推动电动汽车向前发展。

编者按:电动汽车前景大好,然而广泛应用也有烦恼,充电问题与续航能力是消费者心头的两大顾虑。WiTricity作为无线充电技术领域的先行军,十年磨一剑,厚积薄发,助力电动汽车推广发展。本文选自FastCompany题为“The Little Company That’s Bringing Wireless Charging To Electric Cars”的文章,讲述小公司背后的大力量。

在汽车无线充电领域,WiTricity已经兢兢业业努力了超过十年。功不唐捐,伴随着电动汽车的兴起,它可能很快便会获得回报。


在未来十年里,如果你打算购买电动或混合动力汽车,那么你将成为数百万同好消费者中的一位。

目前,在路行驶的车辆中只有大约1%是电动汽车,但各方都认为电动汽车将会飞速发展,到2030年将会成为主流。一些汽车制造商,比如沃尔沃,未来的生产销售计划很可能只包括电动车和混合动力车。英国、法国、中国、挪威甚至德国都有打算逐步禁止销售化石燃料汽车。

虽然电动汽车的前景光明无比,但是如果你有一辆电动汽车或混合动力车,便会发现它带来的一些小烦恼。其中最麻烦的就是充电问题,每天晚上都要插上插头充电(早上离开的时候,还得记得拔掉插头),日复一日的重复也许会渐渐令人不堪其扰。更大的麻烦是要担心出行路途远近,或者说要考虑电池的续航能力是否足以支持你在两地间往返。

WiTricity是一家位于马萨诸塞州的初创公司,致力于发展汽车的无线充电技术,它的首席执行官Alex Gruzen表示:“(给汽车充电)是一件烦心事,如鲠在喉,教人难受。”Gruzen表示,WiTricity的无线充电技术将会舒缓这一痛点,使‘甜度’上升,令消费者考虑转向购买混合动力车或电动汽车。WiTricity在美国并非家喻户晓,但经过十多年的发展以及在电子消费品领域的些许不尽人意的努力,如今的它已经坚定信念,致力于为电动车和混合动力车提供更先进的无线充电技术。

事实上,据汽车制造商所说,将于今年晚些时候将进入市场的宝马新5系530e,就将配备一款使用WiTricity技术的无线充电系统。

无线充电可以使电动汽车能够不断地“加满”电量,这样一来,不管是在公共停车区停放还是在自家车库过夜,都能实现轻松充电。“我们想把围绕‘充电’这一问题的焦虑解决掉,让电动汽车制造商们做他们想做的事情,”Gruzen说。

Gruzen还指出,随着无人驾驶出租车车队的到来,未来也不需要有人来给汽车插上充电线。因为无人驾驶汽车可以轻松地停在充电垫上。Gruzen说:“在我们看来,汽车无线充电就像是汽车上的传感器、激光雷达系统和机器学习功能一样,为电动汽车补充这一功能就像是凳子上的另一条腿般合理自然。”

工作机制

汽车无线充电的流程大致如下:司机停进车库或停在停车位,车头刚好在电源垫上方(Gruzen称它为“披萨盒”)。有些充电垫会被安装在地面内部,并且完全不会向上凸起,干扰正常的车辆停放。如果车辆定位准确,就会自动开始充电。

在充电垫内部,有一个圆形线圈将交流电转换成磁波。由功率放大器控制电磁波的电流大小和频率。在汽车内部,位于汽车电源管理系统附近有一个接收器,其中包含另一个线圈,经过调谐来接收与源线圈相同频率的电磁波。接收器收到电磁波,将磁能重新转换成电流,储存在汽车电池中。

这种磁共振充电比其他无线充电技术更为有效,因为能量在空气中移动时的流失很少(在7%到10%左右)。虽然很难把和磁共振充电技术直接与射频系统进行比较,因为这一原理并未应用到汽车充电方面,但其他方面的证据足以表明射频识别技术的能量流失超过了10%。另外,磁共振的应用条件也要更宽容一些,这意味着电源和接收器不必放在单一固定的位置,也不一定非要处于两者之间。在这种情况下,汽车不必完全停靠在电源垫上,也能满功率充电。

无线充电引领者

实际上,WiTricity的诞生源于想要通过无线方式为手机等设备充电这一愿望。该公司由麻省理工学院物理教授Marin Solja?i?(发音为Soul-ya-cheech)于2007年一手创办。虽然智能手机的时代刚来不久,但是Solja?i?已经厌倦了要不停地将手机充电器插在墙上的插座上,萌生了使用电磁波无线充电这一诱人的想法。

那年夏天,这家新公司展示了它的“高度共振无线功率传输”技术,他们声称这种技术可以在两米开外点亮一个60瓦的灯泡。这一令人印象深刻的结果记录在一篇研究论文里,于2007年7月发表在“科学”杂志上。

但是经过多年的努力,WiTricity意识到自己最终很可能错过利用技术实现电子消费品无线充电的良机。尽管,戴尔公司在去年发布了一款可以无线充电的2合1笔记本电脑,但WiTricity的磁共振技术却很难成为智能手机等设备的标准充电方式(目前,无线充电存在的成本高、温升高、转换效率低等问题难以解决)。经过漫长的标准战争之后,在无线充电领域,只有Qi(全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟推出的“无线充电”标准,具备便捷性和通用性两大特征,无线充电技术主流标准之一)和PMA(由Duracell Powermat公司发起的Power Matters Alliance标准,简称PMA,采用电磁感应充电原理)得以幸存,而Powermat最近宣布了与Qi的合作计划。

因此,去年年底,WiTricity在电子消费品无线充电技术上投子认输,把所有资源都放在了电动汽车无线充电领域上。它关闭了位于德克萨斯州奥斯汀的办事处,并由80名员工减少到55名。

但是,WiTricity并不打算自己制造汽车无线充电系统所用的硬件。Gruzen说:“这些汽车制造商们所需要的硬件将由那些广为人知的第一梯队供应基地制造。”这意味着,像Delphi这样的供应商将根据汽车制造商的要求制造不同的充电系统。而拥有245项专利的WiTricity,只会出售配方。也就是说,它可以知识产权许可授予他人,并为合作伙伴提供如何构建硬件的参考设计。

强大竞争

在电动汽车充电领域,WiTricity的主要对手是高通(Qualcomm)。高通的无线充电系统Halo也是基于磁共振技术。高通与WiTricity做的事情基本相同。高通公司的John Boodhansingh告诉我Halo还提供一些附加功能,比如探测充电垫附近是否有异物等。(实际上,WiTricity表示它的技术也提供了这种异物检测功能。)

高通也将权衡维系与世界各地汽车制造商及供应商之间的强大关系,以使Halo应用到尽可能多的新电动车和混合动力车上。而且,与WiTricity相同,高通在无线充电的核心必要技术上拥有大量的专利。这意味着汽车制造商在想要将现有的无线充电技术应用到新车型时,要向高通或者WiTricity中的一方甚至两方支付使用费。

“这对两家公司来说都是如此,”Navigant研究分析师丽莎·Jerram解释道,“如果一家汽车公司想要为车主提供无线充电解决方案,它似乎肯定会或多或少地使用一些来自这两家公司的技术。”

高通当然是个比WiTricity大得多的公司,而且更为知名。但高通最近也没能成为稳定壮大的典范,因为芯片制造商Broadcom正虎视眈眈,试图收购高通。

在汽车工程师协会的努力下,在竞争中处于核心地位的两家公司都试图创造出一个通用标准,可以应用到所有汽车无线充电系统上。该项目将使所有汽车制造商和供应商喜大普奔、齐声歌唱,如此一来,一个带有来自供应商a无线接收器的汽车也可以从供应商b制造的发射器中获得电源,带来极大便利。

Gruzen解释说,电动汽车将以各种形状和大小出现,因此需要标准来界定其所占据的空间范围,使得所有的充电系统都能以11千瓦时的相同步调工作。新奥迪电动车的车主在使用奔驰充电垫的时候应该确信,如果她把充电接收器放在车体前方10到25厘米之间,左右距离中心位置15厘米之内,到奔驰充电垫的前部或后部距离不到10厘米,就能成功自动充电。

这一标准对于电动汽车公共充电系统的制造商们来说也是至关重要,因为他们制造出的系统必须能够与任意类型的电动汽车相匹配。同时统一标准也保证了使用高通技术的充电系统能够在WiTricity的充电垫上充电。该标准将在未来几个月内公布,预计将于2018年底或2019年初获得批准。

前景

WiTricity是一家有风险投资支持的初创公司,尽管它创立于十年前。初创企业往往要时时警醒,明晰市场动向,抓住市场成熟、可以投放产品的契机。在WiTricity的案例中,尽管去年经历了裁员,但是在电动汽车热度不断上涨的现在,它最终仍有能力从授权技术许可中获得回报。

Gruzen表示,迄今为止,WiTricity已经带来了大约六千万美元的收入,这部分收入主要来自专利许可费。该公司在多个融资回合中筹集了总计六千八百万美元的资金,其中最后一轮融资是在2015年。丰田公司在2011年度投资了WiTricity,但并未说明具体金额(WiTricity后来透露,那是一笔“个位数”的百万美元级别投资)。Gruzen预计WiTricity还会再融资一次,并且正持续招募新员工。

来自全球知名管理资讯公司Navigant的研究分析师Lisa Jerram说:“我的感觉是,WiTricity拥有很棒的合作关系,能够帮助他们坚持到底。虽然有很多事情需要掌控管理,一路上有很多挑战,但是他们拥有优秀的人才,我想所有这些挑战都不足为惧。”

长期来看,WiTricity的成功可能取决于汽车行业引入和营销无线充电技术的方式。

Lisa Jerram强调:“这正是汽车制造商们努力在做的。”是汽车制造商们决定着无线充电的价值。Jerram表示一些高档汽车制造商因为无线充电这一功能,额外要价可以多达2000美元。

没有人可以就此断定无线充电功能的打包方式:它可能是电动汽车的内置成本,又或者是作为附加产品出售。汽车制造商的营销手段可能会决定消费者的感知和需求。现在,Jerram并不期待无线充电成为一个大卖热点,起码现在还不到时候。

Jerram说:“总的来说,我们对此非常保守:无线充电看起来是一种不错的选择。然而除非价格合理,否则汽车消费市场不会因此产生迅速的变化。”

诚然,如果这一附加功能的代价十分高昂,消费者很可能会就此望而却步。同时,许多消费者可能需要驾驶一段时间的电动汽车才能充分意识进而欣赏到无线充电的价值。

Gruzen本人和WiTricity或许并不会为此感到恐慌。拥有非常强大的知识产权,第一批宝马制造、由WiTricity支持的可以无线充电的电动汽车将在今年晚些时候大量投产,十年蓄力,WiTricity的成功只会是来得稍晚一些。


原文链接:https://www.fastcompany.com/40533008/the-little-company-thats-bringing-wireless-charging-to-electric-cars

编译组出品。编辑:郝鹏程


+1
0

好文章,需要你的鼓励

参与评论
登录后才能参与讨论哦...
后参与讨论
提交评论0/1000

请回复有价值的信息,无意义的评论将很快被删除,账号将被禁止发言。

文章提及的项目

下一篇

在中本聪设计的比特币系统中并没有“余额”的概念。

2018-03-19

36氪APP让一部分人先看到未来
36氪
鲸准
氪空间

为你推送和解读最前沿、最有料的科技创投资讯

一级市场金融信息和系统服务提供商

聚集全球最优秀的创业者,项目融资率接近97%,领跑行业