作者：阿姆娜·穆姆塔兹，PTR公司一级分析师

• 无线电动汽车充电利用充电板和磁共振技术生成一个电力传输场。
• 美国的企业和创业者正热切期待支持无线充电的电动汽车销量回升，以推动业务进一步扩张。
• 在行业巨头的支持下，WiTricity 雄心勃勃的计划包括在其 Halo 无线系统上部署多种车型，包括 E-Z-GO、ICON EV 高尔夫球车以及轻型车辆。

无线或感应式电动汽车充电有望彻底改变 电动汽车充电基础设施；然而，该技术仍处于初级阶段。无线电动汽车充电利用充电垫和磁共振原理，形成一个电力传输场。 当车底的接收器线圈与充电垫上的线圈对齐时，接收器便会捕获能量并将其输送至车载电池。该技术与无线手机充电原理相似——同样需要线圈对齐和接收器，但电动汽车系统可在长达10英寸（250毫米）的距离内正常工作。

近期，无线充电设备已开始在公共场所安装。虽然如今部分无线充电站的供电功率与交流充电（第2级）相当，但该技术更多地应用于公共交通等车队运营场景，其供电功率与直流快充相当。 美国能源部（DOE）正在开展研究，以评估大功率无线充电的可行性。下图全面展示了无线充电技术。本文重点介绍了两种类型的电动汽车无线充电技术，并介绍了北美地区无线充电的发展现状。此外，本文还探讨了通用无线充电标准以及全球领先的电动汽车无线充电设备制造商。

图1：无线电动汽车充电技术。

来源：PTR公司

无线电动汽车充电的类型

无线充电有望简化充电流程。无线电动汽车充电技术主要分为静态和动态两种类型。采用静态还是动态充电，取决于用户的偏好和充电地点。

静态无线充电

静态无线充电是指在地面上安装或嵌入道路、停车场或车库中的固定充电垫。当配备兼容接收线圈的电动汽车停放在充电垫上方时，电力会通过电磁感应实现无线传输。这种方法非常适合在家中过夜充电或长时间停车时使用，因为它无需手动插拔充电线。

动态无线充电

动态无线充电使电动汽车能够在行驶过程中充电。该技术将充电基础设施直接嵌入道路或高速公路中，使配备接收线圈的电动汽车在行驶时即可充电。 安装在路面上的线圈与车辆的接收线圈之间会发生感应式能量传输，在车辆以最高65英里/小时的速度行驶时，仍能保持持续充电。动态无线充电可延长电动汽车的续航里程并减少对大型电池组的需求，使车主能够进行长途旅行，同时最大限度地降低电量耗尽的风险。

在北美市场的渗透率

鉴于其诸多优势，无线电动汽车充电领域正在 美国市场；然而，目前其发展仍落后于欧洲和亚洲。美国的企业和创业者正热切期待配备无线充电功能的电动汽车销量增长，以推动该领域的进一步扩张。宝马530e混合动力轿车是美国市场上唯一一款出厂即配备无线充电选项的电动汽车。 知名无线充电服务商WiTricity于2022年从西门子获得2500万美元的重大投资，用于推进授权协议。尽管目前供应有限，但美国电动汽车车主对此热情高涨——WiTricity的调查显示，在1000名受访者中，81%的人对配备无线充电功能的电动汽车表现出浓厚兴趣。目前已有多个无线充电项目正在推进，这表明无线充电在 北美市场。

项目

北美地区目前有多个无线电动汽车充电项目正在推进，这些项目展示了无需传统充电线缆即可为电动汽车供电的创新解决方案。汽车制造商Stellantis正率先尝试将无线充电技术直接集成到部分道路中。2021年9月，密歇根州宣布与Electreon合作，将在底特律建设全长一英里的首条无线电动汽车充电道路。

像WiTricity这样的公司正在彻底改变充电体验。WiTricity的宏伟计划包括在多种车型上部署其Halo无线系统，其中包括E-Z-GO和ICON EV高尔夫球车以及轻型车辆。三菱和西门子等行业巨头的投资为这些计划提供了支持。 2021年10月，WiTricity在韩国宣布了其获得专利的电动汽车无线充电技术。WiTricity声称，其无线技术可使乘用车每小时充电里程达35英里。

作为电动汽车充电领域的领军企业，FLO正与WiTricity合作，共同开拓电动汽车无线充电技术。双方的合作包括在FLO的先进工程实验室测试无线充电方案，旨在通过利用WiTricity Halo无线系统，使FLO充电站能够实现无缆充电，从而提升充电体验。 此外，WiTricity还面向汽车整车制造商推出了“FastTrack集成计划”，旨在将其无线充电技术整合到现有及未来的电动汽车平台中。该计划可在三个月内完成车辆的初步集成，从而帮助汽车制造商测试并采用WiTricity的Halo接收器和11千瓦充电器。

全美各地的公共交通机构正纷纷采用无线充电解决方案。在WAVE Charging公司的协助下，洛杉矶县的羚羊谷交通局已将感应充电系统集成到其电动公交车车队中。WAVE Charging公司在北美部署了50多个充电垫，并获得了美国能源部（DOE）的拨款用于研发500千瓦卡车快充设备，正积极推动无线充电基础设施的普及，尤其是在公共交通领域。

在印第安纳波利斯，中国电动汽车巨头比亚迪（BYD）生产的电动巴士采用了无线充电技术，这得益于该公司与InductEV（前身为Momentum Dynamics）的合作。此外，InductEV在宾夕法尼亚州设立了专门的研发中心，致力于为电动汽车和商用车车队开发大功率解决方案，这充分体现了该公司推动无线充电技术发展的决心。

布鲁克林初创公司HEVO正与橡树岭国家实验室及Stellantis合作，共同推动无线充电项目。双方将携手在克莱斯勒Pacifica混合动力车上测试50千瓦的无线充电系统，并开发一款功率高达300千瓦的无线快充设备。这些项目彰显了政府和私营部门各方为将无线充电解决方案引入主流消费级汽车所做的多方努力。

制定无线电动汽车充电器的通用标准

随着无线充电的应用范围扩展至北美以外地区，标准化在推动电动汽车无线充电技术广泛应用方面发挥着关键作用。 2022年，由工程师和交通技术专家组成的协会SAE International推出了首项针对轻型车辆（包括乘用车）的固定式无线充电标准。该标准包含在SAE J2954和SAE J2847/6中，涵盖了关键方面，例如最高11千瓦的安全充电功率、互操作性以及性能基准。 这些标准着重提升充电效率，并支持充电板与车辆之间最大25厘米的距离，为无线充电解决方案的无缝集成铺平了道路。此外，这些标准化系统可应用于配备自动泊车和充电功能的车辆的自动驾驶基础设施中。下图展示了充电器与车辆如何通过这些通用标准进行交互。

图2：采用通用标准无线充电技术进行电动汽车充电的演示。

来源：PTR公司

领先的无线电动汽车充电器制造商

主要无线 电动汽车充电 企业正通过资助多项研发项目，力图提升市场需求。

图3：全球领先的无线电动汽车充电器制造商。
来源：PTR Inc.

当前发展与未来展望

在巴黎车展上，大众和梅赛德斯-奔驰通过其旗舰电动汽车的发布，展示了对无线充电技术的坚定承诺。 尤其是梅赛德斯-奔驰，正加大力度推进无线充电技术，计划在2017年S550e车型首次引入该技术后，将其整合到本十年末期的量产车型中。宝马也通过i8展示了无线充电功能——该车型曾作为电动方程式赛车的领航车——这引发了业界对其将该技术整合到宝马i系列插电式混合动力车型中的猜测。

与此同时，Stellantis在意大利基亚里（Chiari）举行的一场演示活动中，展示了其动态无线电力传输（DWPT）系统，该系统在路面下方嵌有线圈，并使用菲亚特500e电动汽车进行了演示。大众汽车也在其位于田纳西州诺克斯维尔的创新中心在电动汽车无线充电领域取得重大进展，正在开发一种采用先进碳化硅材料的专利线圈和充电垫设计，以实现最高充电功率达300千瓦的无线快充系统。

随着人们对无线充电解决方案的兴趣持续增长，充电接口倡议组织（CharIN）成立了无线电力传输工作组，旨在推动无线充电技术的标准化，并促进无缝的无线充电体验。这些举措标志着业界正携手努力，致力于革新充电领域，为车主提供无与伦比的便利和尖端技术。

无线充电正逐渐成为豪华车车主青睐的选择，它不仅带来便利，还能提升用户体验。自动感应充电的概念将全服务加油站的怀旧情怀与对清洁、自给自足的交通系统的未来愿景相结合，为汽车行业提供了极具吸引力的解决方案。

在无线电动汽车充电器市场方面，全球排名第三，仅次于 欧洲 和 亚太地区之后，北美地区的无线电动汽车充电市场已呈现爆发式增长，这得益于便携式无线设备需求的不断增长以及，北美无线电动汽车充电市场呈现爆发式增长，这主要得益于便携式无线设备需求的不断增长以及各行业的技术进步。技术进步和电动汽车销量的增长将推动北美地区对无线充电系统的需求。此外，北美汽车市场日益增强的环境意识也刺激了电动汽车的销售，预计这将进一步推动该地区环保型无线充电解决方案的发展。

关于作者

阿姆娜·穆姆塔兹

市场分析师 - PTR 公司

Amna Mumtaz 现任 PTR Inc. 市场分析师，专攻电动出行领域，并专注于亚太（APAC）地区电动汽车充电桩的市场预测。 她拥有巴基斯坦国立科技大学（NUST）的电气工程硕士学位，在加入PTR之前曾担任研究助理一年。阿姆娜的专长在于评估和预测市场趋势，并通过市场规模分析提供有价值的见解。她的敬业精神和教育背景使她成为PTR电动汽车团队的关键成员，正在塑造亚太地区电动汽车充电桩市场的未来。

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