GRL首席战略官, Vamshi Kandalla
电动汽车早已为大众所熟悉知，但对于汽车无线充电的颠覆性创新，大多数人可能还不太了解。根据2022年的估值数据，全球汽车无线充电器市场价值达到了130亿美元，并预计将以每年21.9%的夏合年均增长率扩大，到2032年市场规模将达到95亿美元。这一巨大增长得益于全球电动汽车（EV）市场的持续创纪绿增长。以中国为例，2022年底，中国销售了前所未有的590万辆电动汽车。
而其他地区也在汽车无线充电领域上取得显著进展：
- 美国电动汽车销量达到了807,180辆，比去年增长了三分之二倍。
- 德国注册的电动汽车达到了833,000辆，占了新车注册总数的31%。
- 印度的电动汽车销量从2020年的19,100辆增长了超过2000%，达到了442,901辆。
- 韩国在2019年和2022年之间订单翻倍后成为第四大电动汽车出口国。
- 日本国内电动汽车市场也在快速发展，销量增长了两倍，达到了59,000辆。
这一增长的背后有一个强劲的无线充电市场，涵盖智能手机，可穿戴设备，甚至笔记本电脑等各类产品，其增长速度高达30%，预计到2030年市场价值将达到1859亿美元。各国家政府制定的法规，例如英国规定到2030年禁止销售汽油和柴油车的计划，也推动着可持续交通方式的转型。汽车无线充电领域的发展势头也因而有望持续增长。
Qi2技术如何提供汽车无线充电的可行性
无线电力联盟（WPC）在2023年初发布的公告引入了更安全、更可持续的全新Qi2无线充电标准。新的Qi2技术将取代了之前的Qi 1.3.2版本，其基于被称为Magnetic Power Profile（MPP）的一系列专有的磁铁。当MPP开启时，它会创建一个磁场，为设备内部的铜线线圈提供电力。
相比于采用Extended Power Profile（EPP）的前身Qi 1.3，Qi2 MPP能够将能量传输效率从50-60%提升至85-90%。这一进展为市场注入了信心，也受到电动汽车制造商和爱好者的欢迎。它将为汽车驾驶者提供更多的充电选择，极大增加了无线充电汽车的可行性。
无线电动车充电的使用案列
到目前为止，大众对电动汽车的怀疑主要围绕着充电的可行性。人们主要担心充电过程的安全性、定位充电端口的不便，以及车辆充电速度（尤其是与加油的速度相比）。
然而，通过创造性地集成充电垫、线圈和电源控制单元，以替代笨重的充电站，可以规避其中许多限制。随着 Qi2 无线充电标准的不断普及，这无疑会变得更加可行。
车载无线充电
电动汽车本身可以变成充电站。 制造商还在车载应用中使用 Qi 无线充电技术，例如用于智能手机、可穿戴设备和其他带有 Qi 快速充电协议的设备。
制造商也希望通过反复的设计试验扩大无线充电端口的有效区域，以实现定位的灵活性和自由度。 例如，与当今市场上占主导地位的平面充电端口不同，特定的线圈设计甚至可以通过电话车载支架的不平整表面实现可靠的无线充电速度，从而有效地将它们转变为二合一配件。
进一步增强汽车无线充电的可行性
与室内环境不同，汽车内部电池的充电速度会因温度和湿度等外部环境的大幅波动而受到影像。因此，制造商会对充电速率进行微调，以优化其在高温环境下 37-40°C（98.6-104°F），以确保用户体验更加稳定一致。
因此，自从 Qi 版本 1.3.2 以来，无线充电发射器已经增加了异物检测 (FOD) 的性能。 FOD 能够根据电感耦合技术调节充电功率，其中电力传输线圈 (PTx) 中的交流电会产生交变磁场。 通过将该磁场相互耦合到功率接收器线圈 (PRx)，能量可以转换回为设备供电的交流电。
根据 PRx 实时检测到的 Q 因数和谐振频率值，可以调节转换回电能的磁电流量。 这是通过无线充电控制器中的自适应算法实现的。
因此，FOD 能够根据环境因素调节温度，从而防止有源发射器附近的热敏金属物体过热，从而在更宽的温度范围内实现最佳无线充电。
通过GRL的Qi2测试进入汽车无线充电的未来
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参考资料
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- David Carnoy. 21 Feb 2023. Best Car Phone Mount for 2023. CNET.
- Wireless Power Consortium. History of the Qi specification.
