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瑞典率先打造世界首條永久性充電公路

2023-05-17 09:10  來源:科技日報(bào)  瀏覽:  

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

據(jù)歐洲新聞網(wǎng)(Euronews)近日報(bào)道,歐盟4月通過一項(xiàng)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(shí)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(gè)電動(dòng)公路系統(tǒng)(ERS)就像施了魔法一般,可讓電動(dòng)汽車和電動(dòng)卡車在行駛中充電,在兩個(gè)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(jì)劃對E20高速公路進(jìn)行改造,這條高速公路位于瑞典3個(gè)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(jì)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?! ∽鳛殡姎饣缆窚y試的先驅(qū),瑞典已經(jīng)試驗(yàn)了3種領(lǐng)先的解決方案?! ?/p>

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(dòng)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(dòng)汽車上的線圈,在車輛沿道路行駛時(shí)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(dòng)卡車可以放下一個(gè)機(jī)械臂,從下方的電動(dòng)軌道接收動(dòng)力?! ?/p>

E20高速公路的電氣化,是繼一系列成功的ERS試點(diǎn)項(xiàng)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)?! ?/p>

多國開展試點(diǎn)計(jì)劃  早在2013年,韓國就開啟了世界上第一條電動(dòng)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?,從而?shí)現(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(dòng)公交車充電的,但該道路當(dāng)時(shí)是作為其他電氣化道路的概念驗(yàn)證項(xiàng)目?! ?/p>

2021年,美國印第安納州交通運(yùn)輸部和普渡大學(xué)宣布,計(jì)劃開發(fā)世界上第一個(gè)非接觸式無線充電混凝土路面高速公路段。該項(xiàng)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(shí)現(xiàn)電動(dòng)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(dòng)高速公路??ㄜ噷⒁揽考芸针娋€充電,目標(biāo)是在2026年前完工?! ?/p>

在德國斯圖加特以南約1小時(shí)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(dòng)車輛上的接收器上?! ?/p>

今年晚些時(shí)候,這條公路將進(jìn)行世界上首次公開試驗(yàn)的“無線充電”,其目的是表明,這項(xiàng)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(shí)世界中發(fā)揮作用?! ?/p>

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(shí)充電。但是,在駕駛時(shí)為電池充電的潛力,也就是所謂的動(dòng)態(tài)充電,將對該行業(yè)產(chǎn)生廣泛影響?! ?/p>

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(gè)地區(qū)25%的高速公路變成移動(dòng)(又名動(dòng)態(tài))充電器就可以促使電動(dòng)汽車本身更便宜。動(dòng)態(tài)充電減少了電動(dòng)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(dòng)汽車的整體價(jià)格。但這還有很長的路要走,即使是瑞典的試點(diǎn)道路也需要幾年的時(shí)間才能準(zhǔn)備好進(jìn)行測試。  

英國《金融時(shí)報(bào)》報(bào)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(dòng)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?! ?/p>

專業(yè)服務(wù)公司PA Consulting專家邁克爾·赫維茨說,電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)充電技術(shù)將首先在專屬車輛中采用,因?yàn)楫?dāng)涉及私家車時(shí),這項(xiàng)技術(shù)的難度要大得多?! ?/p>

其中一個(gè)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(shí),在地面下安裝充電板的成本可能高得令人望而卻步?! ?/p>

還有一個(gè)更廣泛的挑戰(zhàn),那就是高速公路運(yùn)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?! ?/p>

對高速電力連接的需求可能會(huì)使實(shí)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(yùn)營商FirstBus在研究無線充電時(shí)得出結(jié)論,該項(xiàng)目過于昂貴,因?yàn)樾枰蛟S多農(nóng)村公交站點(diǎn)供電?! ?/p>

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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