電動車需求帶動無線充電應用市場
- DIGITIMES企劃
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電動車的動力來源即為電力，如何為純電力驅動車輛EV或是BEV電池電動車提供高效率與便捷地電力補充備援，有業者提出無線化的充電方案，不只可做為EV/BEV補充電池電量選項…
在發展EV(Electric Vehicle)/BEV(Battery Electric Vehicle)環保節能車輛，最大的困擾即是需要建置一定數量的充電站，才能讓使用EV/BEV的車主在無補充電力的後顧之憂前提下，選購EV/BEV車款，因為畢竟Hybrid Car車種還可透過添加燃料油補充發電所需的能量，但對純電力驅動的EV/BEV車種，沒有建置完善的充電站服務網絡，等於是讓EV/BEV車主整日惶惶不安，總是要估算用車電量是否足以應付通勤所需，形成EV/BEV產品導入市場的最大阻礙。
發展EV/BEV環保車 充電站便利性成為推廣門檻
尤其是在比較EV/BEV或是其他使用生質燃料的環保訴求車種來說，對環保衝擊較低、更具效率的節能車種，仍以全電力驅動EV/BEV車種最能滿足環保要求，因為EV/BEV車種為全電力驅動，不像Hybrid Car還有機會用到石化燃料，EV/BEV完全不會有任何廢氣排放，而行駛的電力動力來源則可自太陽能、風力或是其他潔淨能源產生方式蓄積與轉換，即便是透過市電電網轉換而來的電力來源，也會較大量使用石化能源來得更潔淨。
但純電力EV/BEV車要能風行，最大的問題仍取決於充電站設置便捷性而定，因為EV/BEV車跟一般石化燃料車種一樣，在驅動能源耗盡後就必須透過補充進行蓄能，但石化燃料車種可在加油站、加氣站直接透過填充石化燃料，即完成驅動燃料轉移，但EV/BEV車除非是電池直接替換，否則即無法如同石化燃料車種轉移驅動燃料這般方便、快速。
電池交換站成本高 電池折舊問題多
雖說EV/BEV車種也有汽車廠規劃直接更換電池模組的電池替換站設計，為的就是解決充電站至少需要30分至2~3小時才能完成車輛蓄能的漫長耗時，但可替換電池EV電池更換站，在架設時若無政策支援，由政策要求不同車廠均需設置相同規格電池模組，否則電池更換站僅能在特定車廠出產的車種，才能享用電池交換站的快速蓄能服務，電池替換站的使用效益低落，相對也增加設置電池交換站的成本，而在寸土寸金的都會區電池交換站設置成本更高。
此外，替換電池雖可加速能量轉移，但鋰電池造價不斐，會有壽命與使用安全一堆問題，除非車廠願意在賣車的同時直接把電池替換成本納入車輛售價中，否則電池替換站的成本架構將成為電池交換站設置的最大阻礙。
EV/BEV使用有線充電為多
若以美國最熱門的EV車Tesla Motor車廠來說，其電動車設計採嵌入式鋰電池，將電池與EV車底盤進行整合，使汽車重心較石化動力車重心幾乎都在引擎部位的配重更加平均，其充電架構為採用自宅市電充電或是設置在賣場或Tesla Motors自力建構的充電站，提供車主快速充電使用，充電站為使用部分太陽能蓄能並搭配市電供應。
以目前主流的EV純電力車觀察，仍以插電式電力傳輸為主，因為插電的好處是可以透過更有效率的電纜對車內電池模組進行充電，若對應各家車廠自家的快速充電架構，以Tesla Motor車廠的Supercharger技術方案，可在90kW功率之直流電進行充電，約僅需30分鐘即可完成可行駛240km電力的蓄能準備！
無線充電站部署簡單 EV/BEV可以便利取用充電
雖然插電式EV(Plug-in electric vehicle，PEV)可利用有線充電方案進行快速充電，但實際上多數車廠仍十分看重無線充電技術方案，因為無線充電技術可以在EV車發展更普及、成熟的階段，提供車主一種不需限制特定車廠車型、充電規格和必須與快速充電架構相容的使用限制，而是可利用無線電力轉換架構，讓車主可在停車場或是充電站免除連線狀況下透過無線電磁能量轉換技術，將充電能量透過無線化環境轉移為EV車輛蓄能。
目前發展EV無線充電技術的業者相當多，有車廠自力研發，也有無線充電業者開發車用版本，甚至也有車用電子業者投入，例如目前較有開發成果的就有Evatran、HEVO Power、Bosch等業者開發對應車用無線充電技術，各家技術著眼點不同，其適用環境與應用情境也會略有不同。
Plugless Power已有車廠導入
以Evatran開發的免插座Plugless Power車輛充電系統為例，美國業者Evatran開發的Plugless Power無線充電系統為使用電感(inductive)無線電力傳輸技術，取代原有的有線電力傳輸設計。
Plugless Power無線充電技術方案為利用設置於車輛底盤下方的Vehicle Adaptor(車用電力轉接器)，利用簡單改裝即可讓車輛下方的Vehicle Adaptor和設置於地面的無線充電平台Parking Pad進行校準對應，只要Vehicle Adaptor與Parking Pad準確對準即可喚醒Plugless Power車輛充電系統，透過無線電力傳輸架構為EV車進行電池蓄能。
而Plugless Power車輛充電系統無線化能量轉化過程提高效率的關鍵，即必須在Vehicle Adaptor與Parking Pad準確對準才能以最大功率進行能量無線傳輸，為讓Vehicle Adaptor與Parking Pad更便於對準，Evatran在Plugless Power無線充電系統提供自動化的語音指導設計，輔助駕駛人在停車於Parking Pad的對準程序以達成準確對準。Plugless Power車輛充電系統已經獲得不少開發EV車廠嘗試導入新車設計，目前已可裝設在Nissan、GM生產的EV車種上。
在Plugless Power無線汽車充電系統設計方案中，Plugless Power無線汽車充電系統開發重點是在提供跨車廠、跨車型便捷的無線充電方案，而其中提供電力傳輸的Parking Pad設置條件相當低，可利用室內？室外停車場或賣場停車場進行設置，利用建築本身的太陽能潔淨能源轉換或是市電提供Parking Pad電力來源，車主在繳付停車費的同時也包含充電費用。
由於Plugless Power(無線充電技術方案)為跨車種、車廠的EV充電方案，亦可搭配Vehicle Adaptor這類可由車主自行改裝支援的套件，即可享用Plugless無線充電技術方案，雖說Plugless Power看起來有發展無線充電方案的前景，但要讓駕駛技術不佳的車主停準車位看似容易，卻這也是影響充電效率的關鍵。
HEVO Power無線充電技術 以貨車、大眾運輸EV車應用為主
HEVO Power所開發的無線充電系統，概念就與Plugless Power無線汽車充電系統不同，HEVO Power為針對業務用貨車、大眾運輸工具提供特定停車站點的無線充電技術方案。以HEVO Power技術觀察，其所開發的無線充電站設備類似馬路常見的人孔蓋裝置，電動貨車或是公車在車輛底盤裝設無線電力接收器，可在10kW電力傳輸功率下進行充電程序。
為了便於使用HEVO Power無線充電系統的車輛便於進行無線充電設備對準、改善充電效能，HEVO Power無線充電系統另提供一組智慧型手機無線充電輔助應用程式，透過應用程式可以顯示EV車的停放位置與現有充電是否已達最佳化狀態。
Bosch亦提供無線充電方案 搶攻EV/BEV車用電子市場
另外，知名汽車電子元件供應商Bosch，也針對車用無線充電提供對應解決方案，Bosch的無線充電技術其實是源自Evatran無線充電系統，Evatran無線充電系統包含一組Control Panel(車內控制面板)，套件包含充電必備的零組件與電纜、整合接收無線電力的線圈之車用轉接器(Vehicle Adaptor)、與傳輸無線電力的Parking Pad(停車平台)。
有別於必須在靜止狀態下進行無線充電的技術方案，Stanford University(美國史丹佛大學)在2012年提出軌道式無線充電方案技術構想，主要概念是利用布設在車道上的電力傳輸線圈，來為行駛中的EV車種進行源源不絕的電力供應。Stanford University提出的車用無線充電技術方案，主要是可提供行駛中車輛自動充電使用，但佈設難度在於須在公設道路進行部署，必須有公權力介入進行建置，而且此技術也要在EV車種更普及後才有可能實現，發揮EV車的充電效益。
