中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著全球排放法規(guī)的日益收緊，節(jié)能環(huán)保的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)疑成為今后的發(fā)展方向之一，但續(xù)駛里程短以及如何解決充電是其中最大的難題，目前普遍的做法是不斷加大充電站的建設(shè)。而近一些國(guó)年來(lái)家另辟蹊徑，開(kāi)始研究無(wú)電池電動(dòng)車(chē)和無(wú)線充電技術(shù)，電動(dòng)車(chē)直接利用路面進(jìn)行充電。如果這些技術(shù)行得通并且被廣泛使用，或?qū)⒊晒鉀Q目前電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)距離續(xù)航問(wèn)題，而且邊開(kāi)邊充電也省去了駕駛者不少麻煩，還可大大推動(dòng)清潔能源進(jìn)程。
日本研發(fā)全球首輛無(wú)電池電動(dòng)車(chē)
最近，日本又在技術(shù)上完成了一次飛躍，2016年3月18日，日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)與大成建設(shè)公司共同揭曉了世界上第一款無(wú)電池驅(qū)動(dòng)的電池車(chē)，該車(chē)通過(guò)一條電氣化專(zhuān)用路獲取電力。
日本無(wú)電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)
本次測(cè)試是在日本愛(ài)知縣豐橋市進(jìn)行的。測(cè)試車(chē)輛在一條電氣化道路上行駛，電動(dòng)車(chē)的輪胎嵌入具有傳導(dǎo)電力功能的鋼線，電氣化車(chē)道埋入通電鋼板，這樣電動(dòng)車(chē)行駛在電氣化車(chē)道上就可獲得電力，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)。
此次測(cè)試道路長(zhǎng)30米，車(chē)輛以10公里的時(shí)速行駛。日本共同社援引參與研發(fā)的豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)波動(dòng)工學(xué)教授大平孝教授的話：“加速很順暢，行駛很舒適?！?
豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)教授大平孝
雖然目前電動(dòng)車(chē)的人氣正在上升，但真正替代傳統(tǒng)汽車(chē)還有很長(zhǎng)的一段路要走。豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)與大成建設(shè)公司目前卻有了新突破：電動(dòng)車(chē)無(wú)需搭載電池就可進(jìn)行長(zhǎng)距離行駛，再也不用擔(dān)心燃料耗盡的問(wèn)題了。由于電池續(xù)航力不足，普通電動(dòng)車(chē)不可能長(zhǎng)途行駛，而這款電動(dòng)車(chē)就不存在這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然，它也有限制條件，即只能在電氣化車(chē)道上行駛。此外，這項(xiàng)技術(shù)短期內(nèi)無(wú)法在全世界范圍普及。
大平孝同時(shí)指出，現(xiàn)在不是全面改造公路的問(wèn)題，而是基于現(xiàn)有的道路上增加新技術(shù)。只要高速公路實(shí)現(xiàn)電氣化，電動(dòng)汽車(chē)就能夠長(zhǎng)距離行駛。顯然，今后新款電動(dòng)車(chē)還需要裝配電池，以防行駛到?jīng)]有鋪設(shè)電氣化公路的地段，不過(guò)大平孝希望今后的電動(dòng)車(chē)能夠縮小電池的尺寸。
從COMS上拆下來(lái)的鉛蓄電池
此次的行駛實(shí)驗(yàn)采用的電動(dòng)車(chē)是以豐田車(chē)體的“COMS”為原型的試制車(chē)。隨著車(chē)輛的大型化，傳輸?shù)碾娏υ鲋?kW。使用的高頻電流的頻率與原來(lái)相同，都為13.56MHz。試制車(chē)拆下了COMS配備在地板下方重約120公斤的鉛蓄電池，在騰出來(lái)的地方配置了將高頻電流轉(zhuǎn)換成直流的整流電路。來(lái)自電氣化道路的供電用兩個(gè)前輪車(chē)胎進(jìn)行。
韓國(guó)無(wú)線充電公交系統(tǒng)OLEV
2010年10月，韓國(guó)在首爾市南部的主題公園——“首爾大公園”推出了世界上首款商用無(wú)線充電電動(dòng)車(chē)，該車(chē)被命名為OLEV。OLEV是On-Line Electric Vehicle的簡(jiǎn)稱(chēng)，采用電磁感應(yīng)非接觸供電（Inductive Power Transfer，IPT）。這是一種在道路中埋設(shè)線圈產(chǎn)生電磁波，并利用移動(dòng)體一側(cè)的線圈將其轉(zhuǎn)換為電力的技術(shù)。
韓國(guó)首款商用無(wú)線充電電動(dòng)車(chē)OLEV
早在2009年，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（KAIST）就表示，車(chē)輛能夠在距離電力線路1厘米的情況下接受80%的電量。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院的研究人員在一輛裝配了類(lèi)似系統(tǒng)的公共汽車(chē)上做實(shí)驗(yàn)，在間隔12厘米的情況下，埋在瀝青地面下方的線纜通過(guò)內(nèi)部建立傳感器技術(shù)和電力供應(yīng)，可達(dá)到60%的輸電效率。相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了核算，假設(shè)50%的韓國(guó)人使用OLEV，該國(guó)每年可削減350億桶的石油進(jìn)口量，節(jié)省約30億美元。
2013年8月，韓國(guó)推出了一種新型的公交車(chē)，可以在改造后的道路上一邊行駛一邊充電。據(jù)悉這種公交車(chē)已經(jīng)在韓國(guó)南部的龜尾市投入使用，長(zhǎng)達(dá)12公里的公交路線也是世界上第一條可連續(xù)充電的公交車(chē)道。當(dāng)時(shí)只有兩輛公交車(chē)應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)者計(jì)劃到2015年再增加10輛無(wú)線充電的公交車(chē)。
韓國(guó)無(wú)線充電公交車(chē)已經(jīng)在龜尾市投入使用
韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院的趙東鎬（Dong-HoCho）教授主持鋪設(shè)了這條可以為汽車(chē)連續(xù)無(wú)線充電的馬路。這套系統(tǒng)的路面看起來(lái)很普通，但其實(shí)瀝青下面另有乾坤——電纜埋在路面下大約30厘米深，無(wú)線充電使用了韓國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院研發(fā)的“定形共振磁場(chǎng)”(SMFIR)技術(shù)，以特定頻率(這里是20kHz)輸送100千瓦電力，形成相應(yīng)的電磁場(chǎng)。車(chē)輛底部裝有耦合線圈，可識(shí)別對(duì)應(yīng)頻率，通過(guò)磁共振產(chǎn)生交流電。這種技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需擔(dān)心電量不足，可一邊行駛一邊充電；無(wú)需龐大的車(chē)載電池，能夠減輕車(chē)身體積和重量，從而降低能耗；無(wú)需大量的充電站，可降低各方面成本和風(fēng)險(xiǎn)。得益于“定形”部分的技術(shù)，這套無(wú)線充電的效率高達(dá)85％，因?yàn)樗鼘⒏袘?yīng)磁場(chǎng)直接對(duì)準(zhǔn)了車(chē)輛，流失在環(huán)境中的能量大幅減少。
OLEV公交車(chē)
OLEV可以在這套系統(tǒng)中獲取100千瓦的供電，車(chē)底與路面間距17厘米。由于車(chē)輛本身還有個(gè)小電池(大約為傳統(tǒng)電動(dòng)車(chē)電池的1/3)，所以并不需要整條路都是可充電的，只要5~15％就能滿足，而且充電系統(tǒng)只有在OLEV經(jīng)過(guò)的時(shí)候才會(huì)打開(kāi)。
充電公路地下線纜
據(jù)韓國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院透露，龜尾市的電動(dòng)車(chē)系統(tǒng)成本達(dá)48億韓元(約合430萬(wàn)美元)，該系統(tǒng)包括兩輛碳纖材料的公交車(chē)，每輛成本6.5億韓元，再加上電力供應(yīng)安裝、測(cè)試及其他費(fèi)用。該系統(tǒng)需要為相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施投入巨額資金，這勢(shì)必會(huì)成為推廣該技術(shù)的重要障礙之一。該項(xiàng)目的技術(shù)工程師稱(chēng)，隨著產(chǎn)品使用范圍的擴(kuò)大，該系統(tǒng)的成本將逐步有所降低，但收回相應(yīng)投資的期限為14年左右。
沃爾沃道路無(wú)線充電系統(tǒng)邊開(kāi)邊充電
2013年6月，沃爾沃集團(tuán)、法國(guó)阿爾斯通公司和瑞典能源局聯(lián)合開(kāi)展了一個(gè)項(xiàng)目，測(cè)試有關(guān)在快速道路上為電動(dòng)汽車(chē)充電的系統(tǒng)。測(cè)試?yán)霉方o電動(dòng)汽車(chē)充電，通過(guò)將兩條電源線鋪設(shè)在公路上，電動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)便可獲得電力供應(yīng)。這項(xiàng)技術(shù)的核心在于汽車(chē)需要搭載集電器，集電器與公路上的電纜連接，利用直流電充電。目前，沃爾沃已經(jīng)在瑞典的H?llered測(cè)試中心建立了一條 1/4 英里長(zhǎng)的軌道，用一輛卡車(chē)進(jìn)行測(cè)試。據(jù)悉，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)需要充電時(shí)，必須安裝無(wú)線發(fā)射器并讓道路感知，然后經(jīng)過(guò)加密信號(hào)激活充電功能。汽車(chē)不必走在電纜的中央，但對(duì)速度有要求，必須時(shí)速大于 60 公里，因此沃爾沃的這一充電系統(tǒng)適合在高速路上實(shí)行。
沃爾沃電動(dòng)卡車(chē)
利用公路地表進(jìn)行無(wú)線充電很可能是未來(lái)的發(fā)展方向之一，相比地面上的設(shè)施，它的好處是不需要占用地面空間，可減少建設(shè)、維護(hù)成本。汽車(chē)不需要停下來(lái)進(jìn)行充電，可持續(xù)駕駛。和 Tesla 大力推動(dòng)超級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)一樣，沃爾沃的這一舉措同樣是為了給電動(dòng)汽車(chē)打造一個(gè)良好的充電網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)它需要面對(duì)很多普及的問(wèn)題，比如公路建設(shè)、設(shè)計(jì)問(wèn)題、集電器、電動(dòng)汽車(chē)的支持等，因此短期內(nèi)還難以實(shí)現(xiàn)。
