科技日報記者?張佳欣

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從電話到計算機(jī)，再到電動工具，取消電源線一直都意味著技術(shù)的進(jìn)步。同樣，電動汽車的無線充電可能會“改變游戲規(guī)則”。

電動公路系統(tǒng)將使電動汽車和電動卡車在行駛中充電，在兩個充電站的間隔路段中能夠行駛更長的距離，從而消除“里程焦慮”，推進(jìn)可持續(xù)交通。圖為一段充電公路。圖片來源：創(chuàng)世紀(jì)能源網(wǎng)

據(jù)歐洲新聞網(wǎng)（Euronews）近日報道，歐盟4月通過一項具有里程碑意義的法律，要求從2035年起所有售出的新車二氧化碳排放量為零，歐洲國家正加緊準(zhǔn)備實現(xiàn)無化石燃料出行所需的基礎(chǔ)設(shè)施。

為響應(yīng)歐盟新法律要求，瑞典決定于2025年開通世界上第一條永久性電氣化公路。這個電動公路系統(tǒng)（ERS）就像施了魔法一般，可讓電動汽車和電動卡車在行駛中充電，在兩個充電站的間隔路段中能夠行駛更長的距離，從而消除“里程焦慮”，推進(jìn)可持續(xù)交通。

道路充電的三種方式

瑞典交通管理局計劃對E20高速公路進(jìn)行改造，這條高速公路位于瑞典3個主要城市——斯德哥爾摩、哥德堡和馬爾默之間。交通管理局還計劃到2030年，在公路上部署2000公里的ERS，到2035年擴(kuò)展到3000公里。不過，他們還沒有確定第一條高速公路將采用哪種類型的充電方式。

作為電氣化道路測試的先驅(qū)，瑞典已經(jīng)試驗了3種領(lǐng)先的解決方案。

2016年，瑞典中部耶夫勒的一段2公里長的道路開通，利用架空電線讓重型車輛通過受電弓充電——就像電動火車或有軌電車那樣；哥特蘭一段1.6公里長的道路采用的是感應(yīng)充電方式，它將設(shè)備埋在道路下，將電力輸送到安裝在電動汽車上的線圈，在車輛沿道路行駛時為其充電；2018年，交通管理局在斯德哥爾摩郊外2公里長的路段上引入了世界上第一條充電軌道，通過這種導(dǎo)電式充電方式，電動卡車可以放下一個機(jī)械臂，從下方的電動軌道接收動力。

E20高速公路的電氣化，是繼一系列成功的ERS試點項目之后的又一舉措。瑞典交通管理局仍在考慮，這條道路是使用傳導(dǎo)充電系統(tǒng)還是感應(yīng)充電系統(tǒng)。

多國開展試點計劃

早在2013年，韓國就開啟了世界上第一條電動汽車充電道路。其基本原理就是在路面下鋪設(shè)電纜，通過一些特殊的裝置將電力轉(zhuǎn)換成電磁傳輸?shù)狡嚨碾娖恐校瑥亩鴮崿F(xiàn)汽車在車道上一邊行駛一邊充電。盡管這條車道主要是給電動公交車充電的，但該道路當(dāng)時是作為其他電氣化道路的概念驗證項目。

2021年，美國印第安納州交通運輸部和普渡大學(xué)宣布，計劃開發(fā)世界上第一個非接觸式無線充電混凝土路面高速公路段。該項目將使用由德國初創(chuàng)公司Magment GmbH開發(fā)的創(chuàng)新可磁化混凝土，實現(xiàn)電動汽車在行駛過程中的無線充電。

法國也在探索一條供卡車使用的電動高速公路。卡車將依靠架空電線充電，目標(biāo)是在2026年前完工。

在德國斯圖加特以南約1小時車程的小鎮(zhèn)巴林根，有一段長約1公里的小路。這條路由以色列公司Electreon建造，通過磁共振感應(yīng)來工作，其中嵌在道路下方的銅線圈將電力傳輸?shù)桨惭b在任何電動車輛上的接收器上。

今年晚些時候，這條公路將進(jìn)行世界上首次公開試驗的“無線充電”，其目的是表明，這項長期以來被視為雄心勃勃和未來主義的技術(shù)現(xiàn)在可以在現(xiàn)實世界中發(fā)揮作用。

包括寶馬在內(nèi)的幾家汽車制造商已經(jīng)推出了帶有固定式充電板的汽車，可以在停車時充電。但是，在駕駛時為電池充電的潛力，也就是所謂的動態(tài)充電，將對該行業(yè)產(chǎn)生廣泛影響。

廣泛應(yīng)用障礙重重

瑞典交通管理局戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)楊·佩特森表示，僅將一個地區(qū)25%的高速公路變成移動（又名動態(tài)）充電器就可以促使電動汽車本身更便宜。動態(tài)充電減少了電動汽車對較大單次充電行程的需求，也意味著其電池體積最多可縮小70%和較小的電池生產(chǎn)成本，從而降低了電動汽車的整體價格。但這還有很長的路要走，即使是瑞典的試點道路也需要幾年的時間才能準(zhǔn)備好進(jìn)行測試。

英國《金融時報》報道，汽車制造商和行業(yè)游說團(tuán)體不斷警告稱，為道路上預(yù)期數(shù)量的電動汽車提供服務(wù)的充電站太少。他們還對到2050年或之后不久電池材料可能短缺表示擔(dān)憂。

專業(yè)服務(wù)公司PA Consulting專家邁克爾·赫維茨說，電動汽車動態(tài)充電技術(shù)將首先在專屬車輛中采用，因為當(dāng)涉及私家車時，這項技術(shù)的難度要大得多。

其中一個需要克服的障礙是，不同廠家的零部件必須是可互操作的，允許不同車型在同一系統(tǒng)上充電。與此同時，在地面下安裝充電板的成本可能高得令人望而卻步。

還有一個更廣泛的挑戰(zhàn)，那就是高速公路運營商與能源電網(wǎng)以及更廣泛的汽車行業(yè)之間需要協(xié)調(diào)一致。

對高速電力連接的需求可能會使實現(xiàn)廣泛的道路充電變得困難。英國第二大地區(qū)性公交運營商FirstBus在研究無線充電時得出結(jié)論，該項目過于昂貴，因為需要向許多農(nóng)村公交站點供電。

該公司脫碳主管加里·伯明翰表示：“這一切都與電力供應(yīng)有關(guān)。然而，有些公交車站甚至連燈都沒有。”

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