科技日報記者 張佳欣

從電話到計算機，再到電動工具，取消電源線一直都意味著技術的進步。同樣，電動汽車的無線充電可能會“改變游戲規則”。

(資料圖片)

電動公路系統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”，推進可持續交通。圖為一段充電公路。圖片來源：創世紀能源網

據歐洲新聞網（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，歐洲國家正加緊準備實現無化石燃料出行所需的基礎設施。

為響應歐盟新法律要求，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（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”，推進可持續交通。

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，瑞典已經試驗了3種領先的解決方案。

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充電方式，它將設備埋在道路下，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，通過這種導電式充電方式，電動卡車可以放下一個機械臂，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充電系統還是感應充電系統。

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電纜，通過一些特殊的裝置將電力轉換成電磁傳輸到汽車的電瓶中，從而實現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宣布，計劃開發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公司Magment GmbH開發的創新可磁化混凝土，實現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，通過磁共振感應來工作，其中嵌在道路下方的銅線圈將電力傳輸到安裝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現在可以在現實世界中發揮作用。

包括寶馬在內的幾家汽車制造商已經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，也就是所謂的動態充電，將對該行業產生廣泛影響。

廣泛應用障礙重重

瑞典交通管理局戰略發展總監楊·佩特森表示，僅將一個地區25%的高速公路變成移動（又名動態）充電器就可以促使電動汽車本身更便宜。動態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備好進行測試。

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

專業服務公司PA Consulting專家邁克爾·赫維茨說，電動汽車動態充電技術將首先在專屬車輛中采用，因為當涉及私家車時，這項技術的難度要大得多。

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，那就是高速公路運營商與能源電網以及更廣泛的汽車行業之間需要協調一致。

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

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

標簽：