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更深刻了解汽車產業變革
出品: 電動星球
作者:Wallace、木俞
汽車無線充電似乎迎來了從實驗室走向落地應用的關鍵轉折。
當地時間 2 月 18 日,美國聯邦通信委員會(FCC)宣布,批準特斯拉將 UWB 技術用于電動汽車無線充電系統,打通了 Cybercab 無線充電「最后 100 米」。
根據 FCC 公布的描述文件,這并非特斯拉的電動汽車無線充電系統,而是一項用于引導車輛與充電板準確對接的點對點通信技術。
特斯拉在描述文件中提到,當車輛接近充電板時,UWB 會短暫啟動,用于確認車輛與充電板是否準確對接。
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2024 年,特斯拉在「We,Robot」活動上宣布,Cybercab 將采用無線充電,而非傳統有線 NACS 接口。在外界看來,無線充電是特斯拉機器人與 Robotaxi 計劃中的重要一環。
結合自動駕駛等一切自動化流程布局去看,無線充電或是更適合電動汽車的補能形式。相比有線充電,無線充電可以實現全自動補能流程,省去人工干預。
而在過去,車規級無線充電未能從實驗室走向大眾市場,必然存在諸多未被解決的行業痛點。
最主要的兩個,是充電效率和充電功率。
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此次通過 FCC 批準的 UWB 技術,能否將車規級無線充電推向更廣泛的普及面,或者是對 Robotaxi 的形態產生積極影響?
我們先從車規級無線充電的困擾說起。
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無線充電「最后 100 米」
車規級無線充電并非近兩年的新鮮技術,2018 年上市的寶馬 530e iPerformance,就支持 3.2kW 感應式充電,充滿一塊 9.2kWh 的電池用時約 3.5 個小時。
據了解,在「We,Robot」活動上展示的 Cybercab,支持 19kW 的充入功率,高于常規的交流充電功率(7.5kW),但遠低于主流的快充樁(120kW)。
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無線充電的本質是「發射線圈」與「接收線圈」之間的「交流」,通過磁場傳送電能。
但因為缺少物理連接,補能過程中的發熱與充電效率,一直是這項技術的痛點。
特斯拉在「We,Robot」活動上官宣 Cybercab 采用無線充電后,科技博主 Marques Brownlee(MKBHD)曾公開指出無線充電的效率問題。
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他認為,無線充電會導致大量熱量損失,效率能做到 75% 已經是極限水平。
這樣的質疑很快得到了官方的回應,特斯拉明確表示,無線充電效率遠高于 90%,但當時并未解釋如何實現。
特斯拉此番回應,一定程度上拉高了外界對車用無線充電的期待,效率越高,意味著被浪費的能量越少,單位時間內充入電池的電量越多。
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至于充電效率「遠超 90%」的秘密,在相關公開專利以及 FCC 此次公開的描述文件里有提到。
首先,這套無線充電方案基于「磁共振耦合」原理打造,相比寶馬曾使用的傳統電磁感應,前者可以大幅提升中距離(15-20cm)的能量傳輸效率。
其次,特斯拉通過電路創新、借鑒 4680 電池的熱管理技術,減少充電過程中的能量損耗,并將發熱控制在理想區間。
無線充電的高效率還必須建立在一個前提上,那就是「對得準」。
用過手機無線充電的人或許比較清楚,手機的接收線圈需要盡量對準無線充電板的發射線圈,些許偏離都將大幅影響發熱與充電速度。
這樣的結論在電動汽車上同樣適用,想要讓無線充電效率最大化,車輛的接收線圈必須對準充電板的發射線圈。
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人工對準無疑會讓無線充電的體驗和效率大打折扣,于是 UWB 點對點通信配合 FSD,成為了特斯拉無線充電的突破口。
這一套「連招」下來,特斯拉將車規級無線充電的效率推至遠超 90% 的水平,走向市場變成了現實,或將為車規級無線充電打造一個可大規模量產使用的教科書范例。
然而,在效率之外,車規級無線充頭上仍有難以捅破的「天花板」。
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效率之外的「天花板」
客觀來說,當自動駕駛與配套的自動化流程成熟之后,無線充電將會是比較理想的補能解決方案。
特斯拉雖然憑借一系列手段解決了無線充電中的效率、對準等痛點,但并不代表無線充電技術能快速普及。
最直接的問題是功率,無線充電的充入功率仍與主流快充有相當的距離。根據此前的演示,特斯拉 Cybercab 無線充電功率為 19kW,后續公布的視頻當中,功率為 25kW。
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在主流 120kW 快充樁面前,即便是特斯拉最高的 25kW 無線充電功率,也有些不夠看。
愈發常見的 800V 高壓平臺、5C 超充電池等技術的加持下,許多純電車型只需 15 分鐘就能完成 30%-80% 的充電過程,是無線充電目前無法企及的高度。
在同樣擁有整套自動化工作流程的蔚來換電面前,車規級無線充電無疑是「小巫見大巫」。
從技術上來說,25kW 以上的無線充電功率,需要性能更高的功率器件支持,高功率帶來的發熱與損耗,將對熱管理系統提出「不可能挑戰」。
按照行業預計,車規級無線充電功率,短期內仍會維持在 20kW 以內。
對于國內,實現完全自動化補能的技術路線不止一條。
換電或為當下最為熱門的自動化補能體系之一,經過十年時間布局,蔚來在國內擁有近 4000 座換電站,覆蓋全國 550 座城市。
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除了蔚來,國內 Robotaxi 公司蘿卜快跑也曾明確,將全自動換電作為 Robotaxi 規模化運營的核心補能方案,與寧德時代(巧克力換電)和協鑫能科(換電站基建)達成合作,適配第六代無人車,實現全自動補能。
比起無線充電,換電體系在國內有看得見的配套和規模布局,同樣支持自動化,3 分鐘內完成補能,后者效率遠在前者之上。
如何讓有線充電實現自動化,理想汽車在 2025 年發布的龍門架充電機器人給出了答案。機器人可以自動掃描每個車輛的充電口位置,自動插槍充電,號稱「打通充電的最后 100 米」。
上述的案例,一個是基于多年「打地基」得出的結果,另一個可基于現有的充電樁資源加以改造。
而關于車規級無線充電另一個更現實的問題,是配套上的空白。
有爆料指出,近期被拍到的數臺特斯拉 Cybercab,在美國各地使用標準的特斯拉超充樁進行充電。
這或許意味著,適配 Cybercab 的無線充電網絡暫未完善,短期內仍依賴特斯拉現有的充電網絡補能。
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目前官方并未公布無線充電站的具體數據和擴張規劃,從 Cybercab 的充電方案來看,特斯拉已經不像 2024 年官宣的那般激進。
基建不完善的情況下,現成的有線快充體系,仍是 Cybercab 的「命脈」。
把目光放得更加長遠,當充電效率不再是難題之后,車規級無線充電普及的可能性會變大嗎?
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能普及嗎?
設定上,Robotaxi 沒有「休息時間」,特斯拉的確需要一套高度自動化的補能體系,來支撐機器人不間斷工作的需求,無線充電量產上車,其實是意料之中。
消費端的情況則不同,低功率與高昂的購置成本,無線充電注定在短期內無法實現大規模普及。
保時捷在 2025 年慕尼黑車展上推出的 Cayenne(參數丨圖片) EV,支持 11kW 的無線充電,號稱效率超 90%。
根據官方透露,這套無線充電不在標配范圍內,消費者需要花費 5000 歐元購買無線充電底座,再花 2000 歐元選裝車輛接收模塊。
在國內,這筆錢能買到一臺比亞迪海鷗。
雖然成本昂貴,但這似乎更符合受眾群體對特殊體驗的追求。
根據麥肯錫的研究報告,超豪華品牌受眾群體,往往更青睞超前的特殊體驗,無線充電則是目前新能源汽車行業中的稀缺配置。
若有固定車位或獨立車庫,無線充電對于汽車補能的體驗優勢才會被放大。
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國內無線充電頭部企業有感科技創始人王哲曾公開表示,車規級無線充電 BOM 成本偏高,只有高端車型的定價與用戶需求,才能支撐這一技術。
除此之外,上述的寶馬 530e iPerformence,無線充電模塊并未成為主流選裝配置,智己在 L7 上推出的無線充電套裝(選裝價格約 18000 元),如今幾乎無人提起。
換句話說,車規級無線充電,目前只在 Robotaxi 車隊、豪華新能源車型上看到可能性,面向大眾市場的大范圍普及,仍是遙遠的未知數。
作為參考,智能手機領域的無線充電功能,仍是高溢價的旗艦機專屬。
特斯拉 Cybercab 的無線充電技術將會跟隨量產版車型下線,但 Cybercab 或許不是車規級無線充電普及的信號。
未來數年,新能源汽車補能的主線,依舊是有線快充與換電。
(完)
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