技术丨无电池电动车+无线充电道路果然大开脑洞

　　声子谱焊剂垫气象传真收信机凯时国际app首页登录入口蓄电池整流随着全球排放法规的日益收紧，的电动汽车无疑成为今后的发展方向之一，但续驶里程短以及如何解决充电是其中最大的难题，目前普遍的做法是不断加大充电站的建设。而近年来一些国家另辟蹊径，开始研究无电池电动车和无线充电技术，电动车直接利用路面进行充电。如果这些技术行得通并且被广泛使用，或将成功解决目前电动汽车远距离续航问题，而且边开边充电也省去了驾驶者不少麻烦，还可大大推动清洁能源进程。

　　最近，日本又在技术上完成了一次飞跃，2016年3月18日，日本丰桥技术科学大学与大成建设公司共同揭晓了世界上第一款无电池驱动的电池车，该车通过一条电气化专用路获取电力。

　　本次测试是在日本爱知县丰桥市进行的。测试车辆在一条电气化道路上行驶，电动车轮胎嵌入具有传导电力功能的钢线，电气化车道埋入通电钢板，这样电动车行驶在电气化车道上就可获得电力，从而驱动电动车。

　　此次测试道路长30米，车辆以10公里的时速行驶。日本共同社援引参与研发的丰桥技术科学大学波动工学教授大平孝教授的话：“加速很顺畅，行驶很舒适。”

　　虽然目前电动车的人气正在上升，但真正替代传统汽车还有很长的一段路要走。丰桥技术科学大学与大成建设公司目前却有了新突破：电动车无需搭载电池就可进行长距离行驶，再也不用担心燃料耗尽的问题了。由于电池续航力不足，普通电动车不可能长途行驶，而这款电动车就不存在这个问题。当然，它也有限制条件，即只能在电气化车道上行驶。此外，这项技术短期内无法在全世界范围普及。

　　大平孝同时指出，现在不是全面改造公路的问题，而是基于现有的道路上增加新技术。只要高速公路实现电气化，电动汽车就能够长距离行驶。显然，今后新款电动车还需要装配电池，以防行驶到没有铺设电气化公路的地段，不过大平孝希望今后的电动车能够缩小电池的尺寸。

　　此次的行驶实验采用的电动车是以丰田车体的“COMS”为原型的试制车。随着车辆的大型化，传输的电力增至5kW。使用的高频电流的频率与原来相同，都为13.56MHz。试制车拆下了COMS配备在地板下方重约120公斤的铅蓄电池，在腾出来的地方配置了将高频电流转换成直流的整流电路。来自电气化道路的供电用两个前轮车胎进行。

　　2010年10月，韩国在首尔市南部的主题公园——“首尔大公园”推出了世界上首款商用无线充电电动车，该车被命名为O。O是On-Line Electric Vehicle的简称，采用电磁感应非接触供电（Inductive Power Transfer，IPT）。这是一种在道路中埋设线圈产生电磁波，并利用移动体一侧的线圈将其转换为电力的技术。

　　韩国首款商用无线年，韩国科学技术院（KAIST）就表示，车辆能够在距离电力线%的电量。韩国科学技术院的研究人员在一辆装配了类似系统的公共汽车上做实验，在间隔12厘米的情况下，埋在沥青地面下方的线缆通过内部建立传感器技术和电力供应，可达到60%的输电效率。相关机构进行了核算，假设50%的韩国人使用O，该国每年可削减350亿桶的石油进口量，节省约30亿美元。

　　韩国科学技术院的赵东镐（Dong-HoCho）教授主持铺设了这条可以为汽车连续无线充电的马路。这套系统的路面看起来很普通，但其实沥青下面另有乾坤——电缆埋在路面下大约30厘米深，无线充电使用了韩国科学技术学院研发的“定形共振磁场”(SMFIR)技术，以特定频率(这里是20kHz)输送100千瓦电力，形成相应的电磁场。车辆底部装有耦合线圈，可识别对应频率，通过磁共振产生交流电。这种技术有很多优点：无需担心电量不足，可一边行驶一边充电；无需庞大的车载电池，能够减轻车身体积和重量，从而降低能耗；无需大量的充电站，可降低各方面成本和风险。得益于“定形”部分的技术，这套无线％，因为它将感应磁场直接对准了车辆，流失在环境中的能量大幅减少。

　　O可以在这套系统中获取100千瓦的供电，车底与路面间距17厘米。由于车辆本身还有个小电池(大约为传统电动车电池的1/3)，所以并不需要整条路都是可充电的，只要5~15％就能满足，而且充电系统只有在O经过的时候才会打开。

　　据韩国科学技术学院透露，龟尾市的电动车系统成本达48亿韩元(约合430万美元)，该系统包括两辆碳纤材料的公交车，每辆成本6.5亿韩元，再加上电力供应安装、测试及其他费用。该系统需要为相应基础设施投入巨额资金，这势必会成为推广该技术的重要障碍之一。该项目的技术工程师称，随着产品使用范围的扩大，该系统的成本将逐步有所降低，但收回相应投资的期限为14年左右。

　　沃尔沃道路无线充电系统边开边充电2013年6月，沃尔沃集团、法国阿尔斯通公司和瑞典能源局联合开展了一个项目，测试有关在快速道路上为电动汽车充电的系统。测试利用公路给电动汽车充电，通过将两条电源线铺设在公路上，电动车经过时便可获得电力供应。这项技术的核心在于汽车需要搭载集电器，集电器与公路上的电缆连接，利用直流电充电。目前，沃尔沃已经在瑞典的Hllered测试中心建立了一条 1/4 英里长的轨道，用一辆卡车进行测试。据悉，当电动汽车需要充电时，必须安装无线发射器并让道路感知，然后经过加密信号激活充电功能。汽车不必走在电缆的中央，但对速度有要求，必须时速大于 60 公里，因此沃尔沃的这一充电系统适合在高速路上实行。

　　利用公路地表进行无线充电很可能是未来的发展方向之一，相比地面上的设施，它的好处是不需要占用地面空间，可减少建设、维护成本。汽车不需要停下来进行充电，可持续驾驶。和Tesla大力推动超级充电网络一样，沃尔沃的这一举措同样是为了给电动汽车打造一个良好的充电网络。不过它需要面对很多普及的问题，比如公路建设、设计问题、集电器、电动汽车的支持等，因此短期内还难以实现。