公路“帶電” 汽車在行駛中充電
來源： 本站
時間：2018年07月25日
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今年4月，世界上首條可實現電動汽車在行駛過程中充電的公路在瑞典建成。這是瑞典政府計劃在全境推廣充電公路的首個嘗試，相關測試正在進行中。充電道路可解決電動汽車續航里程短、充電時間長、電池成本高等難題，加快電動汽車推廣進程。同時，公路電氣化還有助于實現減少能源消耗和碳排放的目標。該案例依據現有基礎設施進行改造，為提高車輛適用性和道路多功能化提供了有益借鑒。
里程焦慮在蔓延
我國是全球電動汽車產銷第一大國。作為我國戰略性新興產業之一，受財政補貼、雙積分新政、牌照和限行優惠等措施鼓勵，近幾年，我國新能源汽車產銷量保持高速增長。據中國汽車工業協會統計，2017年，我國新能源汽車全年累計產量為79.4萬輛，同比增長53.8%，全年銷售總量為77.7萬輛，其中，純電動汽車銷售65.2萬輛，占比83.9%，同比增長59.6%，連續三年位居全球首位，且增速均超50%，并與第二名差距正逐步拉大。根據工信部、發改委、科技部聯合印發的《汽車產業中長期發展規劃》中提出的階段性發展目標，到2020年，我國新能源汽車年產銷要達到200萬輛。快速增長且潛力巨大的市場也刺激了車企和資本市場增加電動汽車的研發與生產，大眾、奔馳、寶馬、豐田等都相繼制定了電動化時間表。
電池續航能力成為電動汽車持續推廣的阻礙。目前，續航能力是電動汽車的一大短板，與燃油汽車平均300km里程的續航能力相比，電動汽車目前平均續航里程為200km左右。在沒有技術突破的前提下，提高電池容量意味著對更大空間、更高成本的要求。同時，電動汽車電池還存在使用過程中蓄電能力的衰減問題，特別是在面對寒冷氣候、城市擁堵、高速公路等情況時，電池的穩定性也影響著消費者對電動汽車整體的認知和接受度。
充電樁建設不足問題日益突出。隨著電動汽車保有量的持續增長，充電樁建設不足成為電動車產業發展的瓶頸。截至2017年底，我國各類充電樁達到45萬個，車樁比3.5:1。整體建設規模不足、地區分布不均、布局不合理、運營模式不成熟等問題也日益突出。此外，汽車充電的時間成本也影響用戶的使用體驗。
各國布局移動充電
目前，世界各國都在加緊進行汽車行駛過程中動態充電的研究。如日本正在研發利用電力傳輸金屬板的“電氣化道路”；韓國通過“磁場共振”技術完成公路充電；荷蘭對自修復瀝青充電技術投入極大力量，以及今年4月在瑞典建成的世界上首條可以讓電動汽車在行駛過程中充電的公路。
作為世界清潔能源領域的領軍者，化石燃料在瑞典大多用于交通運輸業。同時，道路交通占該國碳排放總量的33%，其中1/3由貨車產生。為實現成為“世界首個化石燃料零使用的福利國家”的目標，瑞典政府計劃在2030年前將所有車輛更新為清潔能源汽車，并在2040年實現100%清潔能源發電。充電公路是其實現能源戰略和減排目標的重要舉措。該項目是瑞典交通管理局正在支持多項開發項目之一，也是該國政府計劃在全國推出充電公路的首個嘗試，目的是通過導電技術，實現汽車動態充電，建立電氣化道路測試軌道，評估該技術的適用性，并形成示范。
公路充電的原理是，在電動車上安裝一個伸縮的移動充電臂，當汽車在充電公路上行駛時，充電臂自動檢測電軌并連接充電，離開道路時自動抬起，并將充電量信息傳輸給駕駛員。整套系統全自動，無需駕駛員任何操作，同時，充電設備可以計算每輛通過汽車消耗的電能，并自動將電費計入用戶名下。據該項目人員估算，只需改動占公路總里程3%左右的主要路段，就能滿足使用需求，兩條充電公路之間的距離不超過45公里，在其他零散路段，汽車可依靠電池存儲電量行駛。瑞典正在組織在該道路上進行貨車行駛中充電的測試，并與柏林市政府探討該技術的可行性。如果測試順利，瑞典有意在全境內約20000公里的主要道路和高速公路上建設該系統，并有計劃向全世界推廣。
公路電氣化通過對基礎設施做最小的改動，實現減少能源消耗和碳排放的目的。電氣化道路運輸將化石排放量減少80%至90%，同時，依托強大的電力網絡，電氣化道路為貨車提供了比柴油更便宜的動力來源。同時，基于導軌技術，從下面進行導電供給的方式，適用于所有類型的運輸工具，包括小型汽車和大型車輛，如公共汽車和貨車。因為車輛與接觸點之間的距離變小，路面上的充電軌道對司機的視野的干擾，也明顯低于路邊的充電樁。
關于充電建設的建議
應加速制定燃油車停售時間表。截至2017年，包括英國、法國、荷蘭、挪威、印度在內的多個國家已經宣布燃油車禁售時間表，其中挪威、荷蘭計劃于2025年實現汽車全面電動化。我國政府也已著手制定相關方案，2018年4月14日，國務院發布了《關于支持海南全面深化改革開放的指導意見》，提出在海南逐步禁止燃油汽車。對于電動汽車發展面臨的最大困境——續航里程及充電問題，充電公路可以實現電動汽車動態充電，在很大程度上緩解了消費者的隱憂，有望提升電動汽車在我國汽車總銷量中的占比。我國應緊跟國際動力汽車相關技術發展步伐，從三個方面予以推進。一是對汽車制造企業和行業協會進行充分調研及意見征集，制定適合我國國情的燃油車退出時間節點。二是對電動汽車產業進行分類管理，建立行業準入標準，適當降低準入門檻，鼓勵企業加入市場競爭，推動技術發展。三是設立新能源汽車積分強制要求的時間表，倒逼汽車制造企業調整電動汽車戰略布局，加速電動汽車向二三線城市滲透速度。
應為電動汽車基礎設施配套做出整體規劃。解決電動汽車續航里程及安全性困境，不僅需要車輛本身性能升級，更需要道路基礎設施等進行配套改造。首先，制定智能道路設定時間框架及布局規劃，優先發展貨車、客車等遠程運輸高速道路的公路充電設施，在有條件的區域，進行試點示范項目，形成推廣實踐案例，為電動貨車及運輸車發展鋪墊好道路。其次，通過財政政策對發展充電道路項目的企業，進行免稅及財政補貼政策，國家可以對發展相關基礎設施的城市進行獎勵及追加補貼。再次，政府應作為投資主體，組織汽車廠商、電力供應商和設備供應商等相關參與者形成專項小組，將發展充電公路納入國家重點建設項目。
應加大智能道路研發力度。目前多個國家在智能道路技術研發上取得突破進展，我國應借鑒國外經驗，集中人才、資金、科研力量進行道路充電技術研發。一方面，引導科技企業投入研發資金，在綜合考慮應用成本的基礎上，對適用于充電道路的新材料、新技術、新能源進行全方位探索。
同時，可通過兼并重組或投資入股等方式，鼓勵大型科技企業與國外企業進行合作，引進成熟技術。另一方面，針對太陽能光伏路面成本控制上加大研發力度。我國于2017年12月在濟南推出光伏高速公路，但由于成本較高無法全面鋪開。我國可以借鑒荷蘭的智能道路，將太陽能轉化的電能進一步應用于道路燈光照明、冬季路面融雪等，與國家電網、交通運輸部、工信部進行深度合作，通過電能多方面應用、采集行駛車輛相關信息等方式，提高智能道路規模化的可行性。
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