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更深刻了解汽车产业变革

出品: 电动星球

作者:Wallace、木俞

汽车无线充电似乎迎来了从实验室走向落地应用的关键转折。

当地时间 2 月 18 日,美国联邦通信委员会(FCC)宣布,批准特斯拉将 UWB 技术用于电动汽车无线充电系统,打通了 Cybercab 无线充电「最后 100 米」。

根据 FCC 公布的描述文件,这并非特斯拉的电动汽车无线充电系统,而是一项用于引导车辆与充电板准确对接的点对点通信技术。

特斯拉在描述文件中提到,当车辆接近充电板时,UWB 会短暂启动,用于确认车辆与充电板是否准确对接

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2024 年,特斯拉在「We,Robot」活动上宣布,Cybercab 将采用无线充电,而非传统有线 NACS 接口。在外界看来,无线充电是特斯拉机器人与 Robotaxi 计划中的重要一环。

结合自动驾驶等一切自动化流程布局去看,无线充电或是更适合电动汽车的补能形式。相比有线充电,无线充电可以实现全自动补能流程,省去人工干预。

而在过去,车规级无线充电未能从实验室走向大众市场,必然存在诸多未被解决的行业痛点。

最主要的两个,是充电效率和充电功率

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此次通过 FCC 批准的 UWB 技术,能否将车规级无线充电推向更广泛的普及面,或者是对 Robotaxi 的形态产生积极影响?

我们先从车规级无线充电的困扰说起。

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无线充电「最后 100 米」

车规级无线充电并非近两年的新鲜技术,2018 年上市的宝马 530e iPerformance,就支持 3.2kW 感应式充电,充满一块 9.2kWh 的电池用时约 3.5 个小时。

据了解,在「We,Robot」活动上展示的 Cybercab,支持 19kW 的充入功率,高于常规的交流充电功率(7.5kW),但远低于主流的快充桩(120kW)。

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无线充电的本质是「发射线圈」与「接收线圈」之间的「交流」,通过磁场传送电能。

但因为缺少物理连接,补能过程中的发热与充电效率,一直是这项技术的痛点。

特斯拉在「We,Robot」活动上官宣 Cybercab 采用无线充电后,科技博主 Marques Brownlee(MKBHD)曾公开指出无线充电的效率问题。

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他认为,无线充电会导致大量热量损失,效率能做到 75% 已经是极限水平。

这样的质疑很快得到了官方的回应,特斯拉明确表示,无线充电效率远高于 90%,但当时并未解释如何实现。

特斯拉此番回应,一定程度上拉高了外界对车用无线充电的期待,效率越高,意味着被浪费的能量越少,单位时间内充入电池的电量越多。

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至于充电效率「远超 90%」的秘密,在相关公开专利以及 FCC 此次公开的描述文件里有提到。

首先,这套无线充电方案基于「磁共振耦合」原理打造,相比宝马曾使用的传统电磁感应,前者可以大幅提升中距离(15-20cm)的能量传输效率。

其次,特斯拉通过电路创新、借鉴 4680 电池的热管理技术,减少充电过程中的能量损耗,并将发热控制在理想区间。

无线充电的高效率还必须建立在一个前提上,那就是「对得准」

用过手机无线充电的人或许比较清楚,手机的接收线圈需要尽量对准无线充电板的发射线圈,些许偏离都将大幅影响发热与充电速度。

这样的结论在电动汽车上同样适用,想要让无线充电效率最大化,车辆的接收线圈必须对准充电板的发射线圈。

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人工对准无疑会让无线充电的体验和效率大打折扣,于是 UWB 点对点通信配合 FSD,成为了特斯拉无线充电的突破口。

这一套「连招」下来,特斯拉将车规级无线充电的效率推至远超 90% 的水平,走向市场变成了现实,或将为车规级无线充电打造一个可大规模量产使用的教科书范例。

然而,在效率之外,车规级无线充头上仍有难以捅破的「天花板」

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效率之外的「天花板」

客观来说,当自动驾驶与配套的自动化流程成熟之后,无线充电将会是比较理想的补能解决方案。

特斯拉虽然凭借一系列手段解决了无线充电中的效率、对准等痛点,但并不代表无线充电技术能快速普及。

最直接的问题是功率,无线充电的充入功率仍与主流快充有相当的距离。根据此前的演示,特斯拉 Cybercab 无线充电功率为 19kW,后续公布的视频当中,功率为 25kW

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在主流 120kW 快充桩面前,即便是特斯拉最高的 25kW 无线充电功率,也有些不够看。

愈发常见的 800V 高压平台、5C 超充电池等技术的加持下,许多纯电车型只需 15 分钟就能完成 30%-80% 的充电过程,是无线充电目前无法企及的高度。

在同样拥有整套自动化工作流程的蔚来换电面前,车规级无线充电无疑是「小巫见大巫」

从技术上来说,25kW 以上的无线充电功率,需要性能更高的功率器件支持,高功率带来的发热与损耗,将对热管理系统提出「不可能挑战」。

按照行业预计,车规级无线充电功率,短期内仍会维持在 20kW 以内。

对于国内,实现完全自动化补能的技术路线不止一条。

换电或为当下最为热门的自动化补能体系之一,经过十年时间布局,蔚来在国内拥有近 4000 座换电站,覆盖全国 550 座城市。

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除了蔚来,国内 Robotaxi 公司萝卜快跑也曾明确,将全自动换电作为 Robotaxi 规模化运营的核心补能方案,与宁德时代(巧克力换电)和协鑫能科(换电站基建)达成合作,适配第六代无人车,实现全自动补能。

比起无线充电,换电体系在国内有看得见的配套和规模布局,同样支持自动化,3 分钟内完成补能,后者效率远在前者之上。

如何让有线充电实现自动化,理想汽车在 2025 年发布的龙门架充电机器人给出了答案。机器人可以自动扫描每个车辆的充电口位置,自动插枪充电,号称「打通充电的最后 100 米」

上述的案例,一个是基于多年「打地基」得出的结果,另一个可基于现有的充电桩资源加以改造。

而关于车规级无线充电另一个更现实的问题,是配套上的空白。

有爆料指出,近期被拍到的数台特斯拉 Cybercab,在美国各地使用标准的特斯拉超充桩进行充电。

这或许意味着,适配 Cybercab 的无线充电网络暂未完善,短期内仍依赖特斯拉现有的充电网络补能。

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目前官方并未公布无线充电站的具体数据和扩张规划,从 Cybercab 的充电方案来看,特斯拉已经不像 2024 年官宣的那般激进。

基建不完善的情况下,现成的有线快充体系,仍是 Cybercab 的「命脉」。

把目光放得更加长远,当充电效率不再是难题之后,车规级无线充电普及的可能性会变大吗?

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能普及吗?

设定上,Robotaxi 没有「休息时间」,特斯拉的确需要一套高度自动化的补能体系,来支撑机器人不间断工作的需求,无线充电量产上车,其实是意料之中。

消费端的情况则不同,低功率与高昂的购置成本,无线充电注定在短期内无法实现大规模普及。

保时捷在 2025 年慕尼黑车展上推出的 Cayenne 参数 图片 ) EV,支持 11kW 的无线充电,号称效率超 90%。

根据官方透露,这套无线充电不在标配范围内,消费者需要花费 5000 欧元购买无线充电底座,再花 2000 欧元选装车辆接收模块。

在国内,这笔钱能买到一台比亚迪 海鸥

虽然成本昂贵,但这似乎更符合受众群体对特殊体验的追求。

根据麦肯锡的研究报告,超豪华品牌受众群体,往往更青睐超前的特殊体验,无线充电则是目前新能源汽车行业中的稀缺配置。

若有固定车位或独立车库,无线充电对于汽车补能的体验优势才会被放大。

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国内无线充电头部企业有感科技创始人王哲曾公开表示,车规级无线充电 BOM 成本偏高,只有高端车型的定价与用户需求,才能支撑这一技术。

除此之外,上述的宝马 530e iPerformence,无线充电模块并未成为主流选装配置,智己在 L7 上推出的无线充电套装(选装价格约 18000 元),如今几乎无人提起。

换句话说,车规级无线充电,目前只在 Robotaxi 车队、豪华新能源车型上看到可能性,面向大众市场的大范围普及,仍是遥远的未知数。

作为参考,智能手机领域的无线充电功能,仍是高溢价的旗舰机专属。

特斯拉 Cybercab 的无线充电技术将会跟随量产版车型下线,但 Cybercab 或许不是车规级无线充电普及的信号。

未来数年,新能源汽车补能的主线,依旧是有线快充与换电。

(完)

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