無線充電技術目前發展情況如何?對單片機行業有什麼啟示
無線充電技術全面應用在交通工具上恐怕要等到「可控核聚變」實現的那天。
看過《三體II:黑暗森林》的人對「可控核聚變」這個詞都不陌生。在距離三體人到達地球前200年,地球人掌握了可控核聚變技術,這意味著人類約等於掌握了無限能源。
///插播一條:我自己在今年年初錄製了一套還比較系統的入門單片機教程,想要的同學找我拿就行了免費的,私信我就可以哦~點我頭像黑色字體加我地球呺也能領取哦。最近比較閒,帶做畢設,帶學生參加省級或以上比賽///
正文開始:
劉慈欣為我們形象的描繪了那個時代:
·水杯里的水可以隔空加熱
·隨處可見的觸摸屏:煙盒、飯桌、牆、玻璃等等
·人類生活在底下:天空被投影在地下城
·汽車在頭頂飛來飛去
·沒有化石燃料的消耗,空氣異常乾淨,青山綠水和藍天白雲隨處可見
但這一切跟電動車無線充電有什麼關系?
好,那我先來講講無線充電的致命缺陷,我們有生之年都不可能解決的缺陷:能量損耗。
1831年,法拉第先生髮現了電磁感應,如此算來,無線充電的技術原理已經誕生近200年,並不是什麼新鮮東西了。簡單解釋就是:變化磁場內的導體會產生感應電動勢。
1894年,特斯拉先生(馬一龍偶像)基於這一原理髮現了交流電,至此無線充電技術才被賦予了生命。同樣簡單解釋就是:給一個線圈施加交變電壓,另外一個線圈可以同頻率的感應。
你不需要去理解什麼逆變、全橋晶片、諧振電容、LC諧振電路這些東西。把「無線充電」拆分成兩個詞理解,「無線」代表著「磁場感應」,「充電」代表著將交流電轉化為直流電,存儲進入電池。
然後隨著發射端和接收端距離的增加,不可避免的產生漏磁現象,漏磁會導致充電效率降低。除了電磁感應和磁場共振外,剩下的無論是無線電波、電場耦合技術也存在一樣的痛點。
要保持高效率充電,那你就得將接收端固定在發射端附近。這時,你跟有線充電又有什麼區別?
目前很多汽車無線充電都會採用升降機構,使得發射端和接收端無限接近。這種蹭蹭就不「插入」的行為不屬於耍流氓,但絕對是糊弄事兒。
這顯然不是我們想要的無線充電,我們希望可以邊走邊充,不受時間、空間限制。甚至我們不想要笨重的電池,這才是完整的「無線充電」存在的意義。
要實現這一切,我們必須要找到用之不盡、取之不竭的能源。這能源哪裡有?
我們抬頭望天,看見了太陽,太陽有五十億年壽命,約等於無限。
我們眺望遠方,看見了大海,大海里的氚氘核聚變可用300億年,也約等於無限。
有人非要說百億年之後的子孫怎麼辦?
「百億年後的子孫還是子孫嗎?」這是個哲學問題,不是科技該考慮的事情。其實要追溯生命的起源,我們都會陷入迷茫:生命真的有意義嗎?生命的誕生與自然界的「風雨雷電」一樣只是巧合,人類能存活至今完全是自然選擇出的「基因突變」。
一切都是偶然,並沒有什麼終極意義。世界是由原子組成,世間一切發展都是原子運動產生的,這是個物質世界,包括我們的思維和精神文明本質上也是物理運動的結果。
如果真的有一台原子計算機,他能模擬出人類每一個神經元的反應,那它就能計算出你在想什麼。《三體》裡面壁人三號希恩斯,就用這種神經元計算機製造了「思想鋼印」。如果有一台超級原子計算機,那它就可以主導世界的發展。
Sorry,扯太遠了,回歸能源話題。
汽車的終極技術變革是能源變革。
電動汽車上目前都有動能回收技術,其本質在於「回收」,是出於能源焦慮發展而來,這項技術做的牛逼的,通過關聯電門,可以使得續航里程的30%可能都來源於「回收」的能量。
目前「電車黨」和「油車黨」吵的火熱,動力、舒適性、排放、價格、智能化、續航、補能、智能化等等都是在「能源」問題上衍生出來的。
試想如果我們掌握了「可控核聚變」,能源就變得非常廉價甚至是免費的。無線充電因距離產生的損耗我們也就不會在乎,那電池更沒有存在的必要,汽車的輕量化甚至形態都會發生改變。我們的出行方式又何必是在地上跑?交通拓展至三維空間,我們在意的安全、交通擁堵也都將迎刃而解。
其實能源問題解決後,世界上大部分的難題都將不是難題,甚至我們當前社會結構都會改變。汽車的前進不依賴於化石燃料,社會進步也不再依賴資本驅使。
當前社會因為資本催生了工廠,驅使人類集中勞動,資本家通過工廠和機器建立身份壁壘,而後剝削剩餘價值使得資本集中。但過量的產能沒有對應的需求就會導致經濟危機,所以資本又催生了消費主義拜物教。其實仔細想想維持我們一生的生存真的需要那麼多物質嗎?
資本誘使我們崇拜金錢和物質,而後我們拚命打工賺錢還誤以為是自己人生價值的實現,不知不覺間我們已經被「異化」,最可怕的是我們甚至高度認同這種「異化」,拚命使我們自己成為資本最好的賺錢工具。
包括資本家本身也是資本的工具。每個資本家回憶一生最幸福的時刻都不是他們最富有的時候。
解決這一難題,其實就需要將人從資本怪圈中解放出來。無限能源和機器徹底代替人類勞動,才會讓人重新思考社會的組織形式和發展方向。
我擦,怎麼又扯遠了。算了,不掙扎了。
但任何技術的發展一定是遵循著特定的發展路徑來的,最終能取得突破一定是多項基礎技術都取得進步。
汽車無線充電不像5G這種基礎技術,而偏向於應用技術,其最終落地實現是基於脈衝、射頻這類綜合技術的發展。可控核聚變解決的是路線問題,而不是具體的支撐技術問題。
未來在汽車領域的無線充電技術肯定具有廣闊應用前景,但能源問題解決之前,還是以靜態充電為主。與手機無線充電發展路徑大致相同,不會有太大的偏離,實在沒什麼好說的。
無線充電的發展肯定落後與有線充電和電池技術的發展。發展路徑目前來看還非常模糊,技術標準、基礎建設、收費和盈利模式等等全部是未知數。即使是靜態無線充電在汽車領域的大範圍應用也還有很長的路要走,風口遠未到來,投資者和消費者都別太著急做這個風口上的豬。