香港首位中国工程院院士、香港理工大学讲座教授、国际院士科创中心创始主席陈清泉预言电动汽车可以用无线充电实现边走边充。
完整讲话为:
电动汽车的属性发生了变化,今天的电动车不是简单的交通工具;今天中国的快速充电是“世界老大;”它能够做到兆瓦级;并且可以用太阳能、风能充电作为一个系统。但是光充电不行,我们不一定完全是充电;也可以用换电的方法,也可以边走边充,就是用无线充电。电动汽车是移动的,它有电池,是移动的能源。
无线充电能否实现取决于基建规划。
任谁也不能否认陈清泉教授的观点,因为采用无线充电的方法确实能做到无限续航;任何汽车想要正常行驶都需要有源源不断的能量输入,传统燃油车需要燃油,电动汽车需要电能。那么只要有“无线充电道路”则能够持续为车辆输入电能,或者说在车辆行驶中,车辆所需要消耗的电能可以从路面持续获得,所以结论就是道路有多长则车辆续航就有多长,这就是无限续航。
可是无线充电技术也有是诸多缺点,比如损耗大、功率低和建造成本高。
无线充电技术早已经普及,大部分智能手机都支持无线充电;汽车的无线充电和手机的无线充电原理相同,简而言之,充电端通过电流产生电磁场,车辆的受电端通过电磁场转化出电流,原理就是这样。
但是在转换过程中存在较大的损耗,也会产生热能。
这就难免会带来另一个难题,比如在城市道路中不宜使用无线充电道路技术;因为有可能加重城市的“热岛效应,”导致城市区域内的温度过于高。而且无线充电道路技术仅适合小、微型载客车,对于耗电量过大的客货运车辆而言,其发射功率是有限的;所以目前能看到的大型客货运车辆、列车(含高铁/动车/地铁)均采用架空接触网的模式,也就是道路上方架设电网,车顶设计受电弓;车辆行驶时升起受电弓,通过直接接触的方式从电网获取电能。
然而不论是架空接触网还是无线充电道路,打造这样的道路都需要极高的成本。
以无线充电道路为参考,瑞典打造过的无线充电公路成本达到781.25万美元/一公里。折算为人民币则为每公里大约5620万元,高速公路的代价会更高;其标准已经几乎达到普通公路造价的两倍!那么不论是在原有公路上进行翻建,还是单独扩建一条无线充电公路,其代价可能都是很多城市无法承担的。
所以设想是好的,可是设想终归是设想,实现一个伟大的设想需要承担的代价一定不能脱离实际。
至于架空接触网的方案虽然成本较低,但是对于小、微型载客车而言又不切实际;因为这些车辆车顶太低,接触网又不能太低,否则难免存在安全隐患。而从地面放下受电弓的方案也很难行得通,原因在于同样需要翻建道路,且即便是埋设普通的线束设备,未来的道路管养代价也会高到离谱。
笔者认为:
未来有可能出现客货运车辆专属车道,有可能实现以架空接触网模式实现商用车的无限续航;陆路运输是物流运输的主体,公路运输是陆路运输的主体,为公路运输打造出专用充电道路是可行且有意义的。至于普通家用车则无需考虑通过道路改建实现无限续航,原因首先是代价过高,其次是城市区域不宜采用该方案,再次是家用车高速通勤频率较低;综合三个因素来分析的结论是修建这样的道路很难收回成本,家用电动汽车实现续航里程的突破需要依靠自身技术的突破或另一种补能模式。
目前看来只有换电模式是可行的,其建造成本虽然比建造充电站高,但相较于修建专用道路则是九牛一毛。
除换电模式以外,固态电池也是重中之重。
相较于采用液态电解质的锂离子电池,固态电池的安全性能、能量密度和使用寿命均有大幅度的提升;其可以有效缩减充电补能时间,并保证低温状态下的车辆实际续航,可以作为换电模式的补充。
作为汽车生产制造企业和上游供应商企业,心思应该放在相应领域的技术攻关上,不可过度依赖或期望依赖政策。
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