2026 年 10 月 5 日
由克里斯托夫·埃尔哈特，ETH 苏黎世
编辑：萨迪·哈利 | 评论：罗伯特·伊根
无需连接电缆，电力直接从街道进入电池——这一设想正通过 ETH 苏黎世分拆公司 Winduction 开发的无线充电系统变为现实。该技术旨在显著降低公共交通运营巴士线路的成本。
在演示场景中，一辆邮政巴士的后轮停在一个约购物车大小的盘子上。随着车辆就位，电池电量指示器稳步上升，从 10% 增至 20%，再到 30%，全程无需物理线缆连接。作为该公司的首个原型产品，这款电动巴士致力于解决公共交通电气化进程中日益凸显的挑战。
目前，瑞士及欧洲各地的公交车队电气化进程正在加速。运输公司主要依赖大容量电池组和高功率充电站，但这导致采购与维护成本高昂。此外，夜间车库充电通常无法完全使用可再生能源；巨大的电池不仅增加了车身重量，加剧部件磨损，还占用了宝贵的车内空间。
感应充电新思路：利用车轮缩短传输距离
Winduction 的三位创始人 Sonam Bhuka、Sylvain Fricker 和 Laurin Schwitter 认为，通过在运行过程中频繁进行无线充电，可以有效降低电动巴士的总体运营成本。“如果能在行驶间隙经常无线充电，电动巴士的运行成本会更低。”ETH 校友、该公司首席执行官 Schwitter 表示。
这种技术在物理学上被称为感应充电，并非全新概念，电动汽车领域已有类似应用。传统系统通常直接将地面线圈的电力传输至车辆底盘下方的接收线圈，通过两者之间的无形磁场传递能量。
然而，传统方案存在明显缺陷：路面与车辆底盘之间的距离较大，且因车型而异。由于感应式充电系统的效率随传输距离增加而下降，这一间距成为制约性能的关键因素。
更小电池与更低能耗
为突破这一瓶颈，Winduction 团队采取了差异化策略。“在任何车辆中，唯一始终与地面接触的部分就是轮子。”ETH 校友 Fricker 指出。基于这一观察，公司名称“Winduction”应运而生，意为“基于轮的感应（Wheel-based Induction）”。
该系统采用磁耦合线圈架构：发射线圈嵌入路面地面板中并连接电网产生磁场；当车辆停下时，位于车轮内的接收线圈捕获能量并传递给电池。
“通过将线圈置于车轮内部，我们极大地缩短了路面与车底之间的传输距离。”Fricker 解释道。测试数据显示，该系统的能量传输效率超过 90%，即通过地面板输入的功率损耗不到 10%。
Fricker 补充称，由于该技术在高频率短时充电场景下依然高效，巴士可以配备容量更小的电池。
定制化无钢轮胎应对挑战
利用轮胎作为能量中继器带来了新的工程挑战。传统公共汽车轮胎含有钢带以提供结构稳定性，但钢材会与磁场相互作用，导致大部分电能转化为热量而非有效传输。
为解决这一问题，Schwitter 表示：“为了让系统正常运行，我们与合作伙伴共同开发了一种全新的无钢轮胎。”尽管单只轮胎的成本因此增加，但在巴士整体采购和运营成本的宏观视角下，这一增幅几乎可以忽略不计。
全生命周期成本优势
创始团队认为，这项技术的核心竞争力在于成本控制。交通运输公司关注的并非单一部件价格，而是公交线路整个生命周期的总拥有成本（TCO），涵盖车辆购置、能源消耗、维护基础设施以及人员和融资费用。
根据 Winduction 的计算模型，新收费制度有望大幅削减总成本。创始人以苏黎世机场至城市奥利康区（Oerlikon）的公交路线为例进行了论证。
“我们的计算显示，与仓库充电模式相比，节省幅度巨大。具体数值取决于路线特性，目前正在与运输运营商进行可行性研究以量化这些节省。”Schwitter 解释说。
日间充电减轻电网负担
成本降低源于多重因素：电池更小的巴士采购成本更低，且能释放更多空间用于载客；Winduction 的地面充电板相比传统充电基础设施造价相对低廉。
另一个关键优势是充电时间的分布。在苏黎世机场至奥利康的线路上，24 个站点中仅需在两个站点设置充电板。巴士将在 16 小时的运营周期内累计充电 3 小时。这种模式减少了对备用车辆的需求。
相比之下，同线路使用的传统电动巴士需在车库连续充电 5 小时，消耗的电力多于 Winduction 系统。
未来，随着光伏普及，白天电价日益亲民，而夜间电网峰值负载压力增大。Winduction 系统允许巴士在白天分散充电，避免了所有车辆在夜间同时接入电网，从而进一步降低成本并缓解电网压力。
计划于 2028 年在苏黎世机场启动试点
目前，Winduction 正在温特图尔建立现实测试基础设施，该项目得到了联邦运输局和瑞士气候基金会的支持，包括一个测试实验室和公司自有的测试巴士站。
“我们希望在下个开发阶段将所有组件整合成符合行业标准的形式。”Schwitter 表示，“目标是尽快制造出一辆完全改造的电动巴士，使其能够在私人测试区之外的环境中运行。”
创始人计划在 2028 年开展首次试点运营，目前正与多家瑞士运输运营商洽谈。其中一个潜在试点区域是苏黎世机场周边，巴士将在真实运行条件下进行测试并首次搭载乘客。由于地面板通过无线方式静默传输电力，乘客将无法感知到充电过程。
