从竞赛到现实:无线输电技术如何重塑我们的生活?
经济观察网 记者 李华清 你是否想过,有一天供电可以彻底摆脱线缆的束缚?11月4日晚,第二届美的创见大赛总决赛在全球直播中落下帷幕。来自昆明理工大学的“昆工新能源”战队从8强中脱颖而出,勇夺冠军,赢得了20万元科技奖金及美的套系家电。
据了解,美的创见大赛是美的集团面向全球高校和社会人才发起的顶级科技赛事。首届聚焦“人工电子感官”,本届则挑战“无线隔空输电”,直指未来能源核心技术。
总决赛现场,8支队伍展示了为玩具小车动态无线供电的精彩方案。评审团从“比赛用时”、“线盘设计”和“专家评分”三大维度进行综合裁决,竞技氛围紧张激烈。
本次大赛专家阵容鼎盛,汇聚了重庆大学孙跃教授、哈尔滨工业大学朱春波教授以及清华大学赵争鸣教授等国内无线电能传输领域的权威学者。
赵争鸣教授在赛后专访中特别称赞了冠军团队。他们的方案传输效率出众,其成功得益于三大亮点:一是全局系统性设计,环环相扣;二是创新应用了氮化镓新型电力电子器件;三是采用升压变压器设计,有效降低电流与损耗。
自电气时代开启,人类对高效输电的追求从未止步。无线输电技术挣脱了物理线缆的桎梏,让供电更自由。如今,手机、电动牙刷的无线充电已融入日常。这项技术在我国发展到了哪一步?它的未来究竟有多广阔?
无线输电技术前景广阔
朱春波教授向记者解析,当前无线电能传输主要有激光、微波和磁耦合三种方式。激光式传输距离最远,可达太空;微波式次之;磁耦合式距离最近,但技术最为成熟,已广泛应用于消费电子。前两者因效率难题,多用于特种领域。
他特别指出,磁耦合技术原理并非新生事物,其本质是“电-磁-电”的能量转换。近年来,在自动化、智能化浪潮的推动下,该技术备受关注,催生了大量创新企业。
除了常见的小功率消费电子,无线输电在家电、电动汽车及工业领域正成为炙手可热的赛道。
想象这样的场景:在大都市紧缺的土地上,电动车驶入停车场即可自动充电,彻底告别排队与充电桩的占地困扰——这正是动态无线输电的前沿图景。朱春波教授预测,随着电动车市场爆发,其无线充电需求将日益迫切。
家电领域同样充满想象。无线厨房能让所有电器摆脱插座,空间更整洁,安全再升级。
在工业自动化前线,AGV搬运车若能实现无线实时供电,便可实现24小时不间断作业,极大提升生产效率。
当然,磁耦合无线输电仍面临两大挑战:提升传输功率与延长作用距离。目前国内外的大功率应用多为示范项目,大规模推广尚待突破。
“技术落地,市场是关键。我们亟需更多来自企业和消费者的需求驱动。需求上规模,技术迭代与成本下降便会加速。”朱春波教授强调。
标准制定亟需迎头赶上
孙跃教授回顾道,我国无线电能传输研究在本世纪初才大规模起步,但一开始便注重应用落地。“在基础创新层面,我们成果丰硕,并已孵化出一批专业公司。大约六年前,相关创业公司开始密集涌现。”
他认为,在应用研究和推广上,我国与国际基本同步,仅在部分高端原创应用上存在差距。在行业标准制定上,我国相对滞后,正努力追赶欧美步伐。产业生态结构也需进一步优化。
“国际领先国家正悄然调整产业队伍结构,不仅吸引企业投资,更引导大量社会资本涌入。”孙跃教授透露。
他进一步指出,成果转化常面临高校研发与企业短期效益之间的错配。而像美的创见大赛这样的平台,恰恰能促进产学研深度融合,加速技术从实验室走向市场。
尽管前景光明,赵争鸣教授也指出了推广的系统性难题。以电动车无线充电为例,需跨越多重关卡:建立统一标准、更新基础设施、控制整体成本、并赢得用户对安全性的完全信任。
无线电能传输的宏伟蓝图,仍待各界共同绘制。这场能源传输革命将如何改变世界?期待你的真知灼见!
相关问答
无线电是如何传播的?
无线电广播和电视主要利用特定波段的电磁波进行传播。目前,调幅广播主要依靠长波、中波和短波实现远距离传输。
无线电传输能够实现吗?
当然可以!远距离空气电能传输早已实现。早期演示曾在数米外点亮灯泡,当前研究正致力于提升传输距离与效率。
无线电是什么信号,最远可以传输多远?
无线电是一种电磁波信号,广泛用于广播、通信等领域。其传输距离受功率、频率、环境等多重因素影响,理论上可实现极远距离传播。
无线电通讯利用什么传输信号?速度如何?
无线电通讯依靠电磁波传输信号,其在真空中的传播速度约为3×10^8米/秒。
三极管在无线电能传输中有何应用?
三极管等器件在无线输电系统中扮演关键角色,用于信号放大与电路控制,推动这项昔日的科幻技术走入千家万户。
无线电通信利用什么传输信号?
无线电通信本质是电磁波通信,依靠发射端与接收端的频率匹配来实现信息传递。
无线电为什么可以传那么远?
得益于地球大气中的电离层对无线电波的反射与折射效应,使其能够超越视线距离,实现超远距离传播。
三极管无线电能传输的原理?
其原理涉及利用变压器采样耦合信号,并通过控制电路动态调整发送功率,以实现高效的能量传输。
无线电通信利用什么传输信号?
无线电通信完全依赖于电磁波进行信号传输。
无线电通信利用什么传输信号?
重复强调:电磁波是无线电通信的唯一载体。