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可充电公路走进现实,里程焦虑将终结?

近日,据海外媒体报道,日本知名建筑公司大林组(Obayashi)和汽车零部件制造巨头日本电装公司(Denso)已开始测试能为电动汽车提供动力的路面,其目标是到2025年获得实用化的技术。具体来说,在大林组位于东京的研究中心,一辆小型电动汽车能够在嵌入不间断的线圈的道路上以约每小时15公里的速度连续行驶。

其实,不只是日本,当前已有很多国家和机构、企业开展了对无线充电公路的研究,试图从根本上解决电动汽车用户的里程焦虑问题。在全球范围内,建设可边开车边充电的充电公路也不算是新鲜事了。

例如,为了尝试解决充电和续航的窘境,瑞典率先修建了一条充电高速公路,纯电动汽车可在这条公路上一边行驶一边充电。

据悉,这条高速公路位于瑞典斯德哥尔摩,全长1.2英里(约2公里),公路上嵌入了电轨。这条电气化公路的原理是,在电动汽车或电动卡车底部安装一个可活动的连接臂,通过连接臂把电轨的能量输入汽车。一旦车辆偏离轨道,充电臂会自动断开。充电公路由多段50米的路段组成,每一段为单独供电,为确保安全,车辆停下来时,电力自动切断。当断开充电后,这套系统会计算出消耗的电量,并将其记入具体的车辆和车主,以方便后续扣费。但具体的实施细节和技术手段暂时并未公布。

听起来,这原理分明就是照搬了我们小时候都玩过的轨道赛车。只不过把玩具车换成了可以载人的真汽车。

该项目负责人在接受国外媒体采访时表示,政府的目标是在2万公里的公路上安装这样的充电铁轨。而研发充电公路的eRoadArlanda公司的首席执行官说:“我们推测建设约2万公里的充电公路基本上可以满足使用需求了,两条充电公路之间的距离将不会超过45公里,而纯电动车可以在不需要充电的情况下行驶这段距离。”

以色列一家公司的技术更为先进,他们也设计了一条直接给车充电的道路。通过将电磁铁埋入公路下,再连接道路外侧的逆变器进行供电。经过改装的电动汽车行驶在道路上就能源源不断地获得电能。理论上,无线充电板可以安装于任何车辆上,只需要对现有公路进行改造即可实现给车充电。不过,这种充电马路的弊端在于充电路段并不是持续的。在十字路口等特殊路段,电动汽车仍然需要通过自身的动力电池进行供电。据悉,以色列政府提供了12万美元用于800米测试道路的修建,也许在不久后就能够用上这样的充电公路。这个思路也不算是很有创意,等于是把汽车变成了一部超大号手机。

上述瑞典和以色列的技术路线虽然称不上想象力丰富,但实施的可操作性还是有的。

还有一些国家选择利用光伏技术开发充电公路。例如,德国阿沙芬堡高速公路在隧道安装太阳能板。意大利A18高速公路在废弃的高架桥上安装太阳能设备。

我国也在这方面开展研发,并推出了光伏公路。根据央视新闻2017年12月28日报道,由我国完全自主知识产权研发与铺设的全球首段光伏高速公路在山东济南亮相。这种路面的全称是承载式高速光伏路面,最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料,摩擦系数高于传统沥青路面。在保证轮胎不打滑的同时,还拥有较高的透光率,可以让阳光穿透它,使下面的太阳能电池把光能转换成电能,实时输送上电网,就好像一个巨大的“充电宝”。在冬季,这段路面还可以将光能转化为热能,消融冰冻积雪,确保行车安全。路面下还预留了电磁感应线圈。未来,随着电动汽车无线技术的配套,可实现电动汽车在此路段行驶过程中,边跑边充电。

另外,2018年1月19日,浙江省交通运输厅厅长首次提出“超级高速”。 根据规划,起点位于杭州,终点位于宁波,全长约161公里的国内首条超级高速公路——杭绍甬高速公路,将于2022年建成。这条高速公路投建之初就以科技为建造基础,其近期目标是通过太阳能发电、路面光伏发电,作为插电式充电桩电量的补充,为电动车提供充电服务。未来将通过太阳能发电、路面光伏发电为电动汽车提供充电服务。随着电动车无线充电技术不断优化,有望实现汽车边跑边充电。

一些跨国车企也对充电公路产生了浓厚的兴趣。2021年年底,全球第四大汽车制造商Stellantis在官网上宣布,他们的创新动态感应充电技术经过多年研究和数月的测试证明成功了。位于意大利连接布雷西亚和米兰的A35高速旁,长1.05公里,用于汽车无线充电测试的充电公路“Arena del Futuro”正式开通。

Stellantis正式在Arena del Futuro公路上展示了其研发的动态无线电力传输(DWPT)技术。当电动汽车在专用车道上行驶时,该系统可以直接向汽车传输能量,不需要在充电站停车为电池补充能量。理论上来说,只要在路面上铺设诸多个这样的线圈,那么车辆在行驶时,就可以边走边充电。

为此,Stellantis用菲亚特500纯电版车型进行了测试,在不消耗车辆电池组中储存的任何能量情况下,能实现与常规快速充电站相似的充电效率。如此一来,司机再也不用将车开到充电站停下来排队充电了!

随着无线充电技术开始提上日程,车辆无需搭载较高容量的电池,也不用连接指定充电桩,就可以有足够甚至是无限的续航里程,这将大大改善电动汽车的使用场景。当然,理想很丰满,现实很骨感。从目前来看,充电公路仍然面临着供电方式、道路安全性、推广、维护,尤其是高昂的建设和使用成本等诸多难题。不过,随着科学技术的不断发展和成熟,相信一切都将迎刃而解。我们大胆畅想一下,未来无线充电模块部署在祖国四通八达的高速公路网络上,“不充电从北京直达拉萨”将不再是梦想。

也许到那时候,燃油车才能真正走进历史。

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