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Mauricio Esguerra:汽车动态无线充电技术未来发展前景

2017-09-25 作者:郁亮 来源:中国客车网

  移动互联网、人工智能、大数据、云计算等新一代技术在汽车和交通领域的应用正在深度推动交通体系与出行方式变革,促进了新业态成长,并呼唤相关政策、法律、标准等的调整。

  2017年9月24日,中国电动汽车百人会·常州论坛聚焦探讨未来的交通体系与出行方式,具体讨论新技术如何应用于出行及交通;交通体系的重构需要哪些政策与法律法规调整;汽车产业如何适应这些新变革。横店集团东磁股份有限公司高级技术顾问Mauricio Esguerra发表演讲,以下为演讲实录:

  我演讲的主题叫做“太阳能驱动的动态无线充电技术”,说的通俗一点就是“边跑边充”,而且电来自于太阳能。我是MAGMENT的总经理,也是东磁的顾问,这是两家公司共同推出的解决方案,主要应用于未来的自动驾驶。

  我们的解决方案主要三个特点:第一,高效;第二,方便;第三,成本比较低,经济。

 

  为什么我们要研发一个动态的无线充电系统呢?很简单,主要是为了缓解人们对于电动汽车充电的焦虑。很多电动汽车公司包括欧洲的、中国的都在考虑,400公里的续航里程够了吗?还是要500、600?大家所能够想到的关于续航里程的问题,是把更多的电池或者更好的电池放到电动汽车里面来解决这个问题,我们有不同的想法。

  可以预见到锂电池电动汽车毫无疑问会越来越多,锂电池的用量也肯定会越来越多,锂电池会不会某一天供不应求?刚才左上角是指锂电池的供需关系,大概在2023年左右,会达到供不应求,现在是供过于求。右下角是上个月法兰克福锂的价格,主题就是“锂会不会成为新的石油”?因为需求越来越大。当然做更好的电池是电动汽车行业必须的,也是我们希望的,但是我们还是有一些不同的想法。举个例子,比如说保时捷和奥迪新推出的电动汽车是100千瓦时的,大概是9万欧元,约70万人民币。根据德国和美国的高速公路上的车流量的比例,每小时大约1000辆车。如果这1000辆车全部都是100千瓦时的电动汽车的话,我们就需要10万千瓦时的电池。

  我们的愿景,也是我们认为的一个解决方案就是,大大降低电池的用量。我们的方案很简单,就是把太阳能发的电储存起来,然后汽车无线充电,不需要那么大的电池,我们只需要25千瓦时就够了,这样只要3万欧元,1千辆车我们只要3万千瓦时的电池就够了。

  这是一个模型,待会儿大家出去可以在门口看到,很遗憾现在我们还没有一个1:1的实际项目,只有一个模型。我们希望这个模型在常州能够付诸现实,就是电动汽车移动行驶下的无线充电。

  我们有三家公司共同合作来提供整个解决方案。一家是德国的公司,他们是把太阳能电池片铺在路上;东磁是生产太阳能电池片以及锂电池的一家公司,把发的电存在储存系统里面,晚上就可以用了。白天发的电可以直接充到电动汽车里面,多余的储下来的就是晚上用。电池分成两种,一种是回收利用之后的电池,用于储能系统,一种是新的电池,直接用在电动汽车里面。

  现在我要着重讲一讲我们MAGMENT这家公司最主要的优势在哪里,以及我们这个技术的解决方案与别人相比的优势在哪里。

  这是我们为宝马汽车公司提供的静态无线充电解决方案。大家可以看到,左下角这张图下面是一个发射线圈,上面是一个电动汽车里面的接收线圈。发射线圈和接收线圈的距离大约是20厘米左右,我们所能达到的效率是95%。95%的效率主要来自于两种专利技术,第一种就是我们叫磁性混凝土或者磁性水泥,它是用传统的水泥加上软磁材料,这个软磁材料很多都是回收利用的软磁材料,达到特别高的传输效率。这个材料是我们在全球都申请专利的,我们应该是世界上唯一一家生产这种产品的公司。

  这是另一种我们有专利的材料,中文叫做“超材料”,这种材料无法在自然界中发现,完全是人工合成的,它也是帮助我们达到95%效率最主要的一个工程之一。这种超材料的主要目的是把磁场聚拢,使得接收线圈和发射线圈之间的效率达到了95%,这种超材料的功能主要是聚拢磁场的作用。

  两种材料虽然有专利技术,但是我们的成本并不高,所以这是我们认为能够通过我们的努力,把动态无线充电进行商业化以及推广的最主要的原因。

  我们的目的非常明确,我们的效率要跟插入式充电达到一样的效率。插入式充电我们叫做传导式充电,我们的无线充电叫做感应式充电。插入式充电大家随处可见,存在很多不方便的地方,比如说安全,比如后续维护,也可能会遭到人为破坏,但是无线充电基本上不太会存在这些烦恼。

  这是苏黎士大学几个月之前做的关于插入式和无线充电之间充电效率的对比。大家可以看到插入式和无线充电之间,充电效率差异很小,几乎是差不多的。可以对雪佛兰、尼桑、普锐斯等,这些无线充电厂家的效率和下面的一些无线充电公司的效率进行对比。

  下面介绍一下我们的磁性水泥用于无线动态充电优势在哪里,它既可以用于水泥路面,也可以用于沥青路面。成本也一点都不高,因为我们运用的是回收利用的材料,而且最主要的优点是它非常坚固,我们预计它的寿命应该是25—30年左右。

  无线充电跟有线充电相比,最大的优势,就是很多政府都会担忧设立了很多公共的充电设施之后很容易被人为破坏,无线充电就不会有这个烦恼,而且不需要后续的维护,因为你装在地下,不需要再人为的去维护保养它。

  而且这种材料可以使用于任何路面停车场,包括建筑物、码头。现在我们有一些合作伙伴是用电动的轮船,小船也是用无线充电,包括在码头上也是可以使用的。

  今天我们讨论最多的就是自动驾驶。想象一下,未来如果自动驾驶真的来到我们身边的话,无法想象一个自动驾驶车辆还要停下来找个人把它插上电去充,所以我们认为我们的动态无线充电是自动驾驶最好的应用。

  除了汽车自动驾驶之外,那些自动充电的机器人在工业上应用也是非常广泛的。大家如果有兴趣等一下看我们门口的展示上面,有一个自己编了程的自动去找电充的机器人。

  关于我们磁性水泥在无线动态上的应用,想举一个特别实用的案例,就是快速公交专用道。在很多城市都可以看到,我们现在用的快速公交汽车应该都是柴油车为主,我们都在考虑怎样把这些柴油车换成全自动的电动汽车,全自动电动汽车的成本可能会比柴油车贵很多,这个是我们担心的问题。

  我们知道,把所有的柴油大巴换成电动大巴这个成本太高,主要是大巴里面用了很多的电池。如果用了我们的动态无线充电技术之后,这个大巴里面的电池用量可以减少80%,也就是说原来的20%的电池就够了,就是边行驶、边充电了,这样的话我们就可以把电动大巴的成本急剧下降。但是有一个问题,你要把它换成动态无线充电设施的话,要铺一个新的路,这个成本怎么来的呢?我们有一个计算方案,就是如果把所有的BRT上面的柴油车换成纯电动汽车,5辆纯电动大巴汽车的费用,可以摊掉5辆减少电池之后的电动大巴加上基础设施的建设费用。

  就是原来要把这个钱花在买5辆纯电动大巴上,因为减少电池之后电动大巴的成本就下降了,节约的钱再用来铺基础设施,这样5辆就摊掉了。根据巴西BRT统计数据,上面有全球各大城市BRT系统的所有数据,全世界BRT平均每公里10辆大巴,所以刚刚5辆这个数据特别有用,就是说前面5辆车把所有费用摊掉了。

  广州应该是中国BRT市场最发达的一个城市,每公里有44辆车。这44辆如果改成感应式动态无线充电的话,节约下来的成本就是非常巨额可观的。南美洲、墨西哥、哥伦比亚、智利这些国家,都是BRT系统非常发达的国家,他们如果把他们的柴油车换成纯电动汽车,采用动态无线充电的话,节约下来的成本是非常可观的。

  我们公司主要在慕尼黑,在全球都有销售网络。东磁公司是我们在亚洲最主要的合作伙伴,东磁不仅仅是我们原材料的供应商。这是我们的团队,团队不大,在亚洲也有专门负责的人。我要着重介绍一下东磁,我是东磁公司的高级顾问,又是在亚洲的合作伙伴。东磁最主要是生产各种各样的磁性材料,还有生产电池和太阳能,提供无线解决方案,不仅仅是针对电动汽车,也提供消费电子的无线充电解决方案,大家有兴趣可以会后跟我们更多的交流。

  谢谢大家!

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