“魔改”公路，让你远行无忧——瑞典率先打造世界首条永久性充电公路

• 2023-05-17 10:02:25 来源：科技日报

科技日报记者 张佳欣

(资料图片)

从电话到计算机，再到电动工具，取消电源线一直都意味着技术的进步。同样，电动汽车的无线充电可能会“改变游戏规则”。

电动公路系统将使电动汽车和电动卡车在行驶中充电，在两个充电站的间隔路段中能够行驶更长的距离，从而消除“里程焦虑”，推进可持续交通。图为一段充电公路。图片来源：创世纪能源网

据欧洲新闻网（Euronews）近日报道，欧盟4月通过一项具有里程碑意义的法律，要求从2035年起所有售出的新车二氧化碳排放量为零，欧洲国家正加紧准备实现无化石燃料出行所需的基础设施。

为响应欧盟新法律要求，瑞典决定于2025年开通世界上第一条永久性电气化公路。这个电动公路系统（ERS）就像施了魔法一般，可让电动汽车和电动卡车在行驶中充电，在两个充电站的间隔路段中能够行驶更长的距离，从而消除“里程焦虑”，推进可持续交通。

道路充电的三种方式

瑞典交通管理局计划对E20高速公路进行改造，这条高速公路位于瑞典3个主要城市——斯德哥尔摩、哥德堡和马尔默之间。交通管理局还计划到2030年，在公路上部署2000公里的ERS，到2035年扩展到3000公里。不过，他们还没有确定第一条高速公路将采用哪种类型的充电方式。

作为电气化道路测试的先驱，瑞典已经试验了3种领先的解决方案。

2016年，瑞典中部耶夫勒的一段2公里长的道路开通，利用架空电线让重型车辆通过受电弓充电——就像电动火车或有轨电车那样；哥特兰一段1.6公里长的道路采用的是感应充电方式，它将设备埋在道路下，将电力输送到安装在电动汽车上的线圈，在车辆沿道路行驶时为其充电；2018年，交通管理局在斯德哥尔摩郊外2公里长的路段上引入了世界上第一条充电轨道，通过这种导电式充电方式，电动卡车可以放下一个机械臂，从下方的电动轨道接收动力。

E20高速公路的电气化，是继一系列成功的ERS试点项目之后的又一举措。瑞典交通管理局仍在考虑，这条道路是使用传导充电系统还是感应充电系统。

多国开展试点计划

早在2013年，韩国就开启了世界上第一条电动汽车充电道路。其基本原理就是在路面下铺设电缆，通过一些特殊的装置将电力转换成电磁传输到汽车的电瓶中，从而实现汽车在车道上一边行驶一边充电。尽管这条车道主要是给电动公交车充电的，但该道路当时是作为其他电气化道路的概念验证项目。

2021年，美国印第安纳州交通运输部和普渡大学宣布，计划开发世界上第一个非接触式无线充电混凝土路面高速公路段。该项目将使用由德国初创公司Magment GmbH开发的创新可磁化混凝土，实现电动汽车在行驶过程中的无线充电。

法国也在探索一条供卡车使用的电动高速公路。卡车将依靠架空电线充电，目标是在2026年前完工。

在德国斯图加特以南约1小时车程的小镇巴林根，有一段长约1公里的小路。这条路由以色列公司Electreon建造，通过磁共振感应来工作，其中嵌在道路下方的铜线圈将电力传输到安装在任何电动车辆上的接收器上。

今年晚些时候，这条公路将进行世界上首次公开试验的“无线充电”，其目的是表明，这项长期以来被视为雄心勃勃和未来主义的技术现在可以在现实世界中发挥作用。

包括宝马在内的几家汽车制造商已经推出了带有固定式充电板的汽车，可以在停车时充电。但是，在驾驶时为电池充电的潜力，也就是所谓的动态充电，将对该行业产生广泛影响。

广泛应用障碍重重

瑞典交通管理局战略发展总监杨·佩特森表示，仅将一个地区25%的高速公路变成移动（又名动态）充电器就可以促使电动汽车本身更便宜。动态充电减少了电动汽车对较大单次充电行程的需求，也意味着其电池体积最多可缩小70%和较小的电池生产成本，从而降低了电动汽车的整体价格。但这还有很长的路要走，即使是瑞典的试点道路也需要几年的时间才能准备好进行测试。

英国《金融时报》报道，汽车制造商和行业游说团体不断警告称，为道路上预期数量的电动汽车提供服务的充电站太少。他们还对到2050年或之后不久电池材料可能短缺表示担忧。

专业服务公司PA Consulting专家迈克尔·赫维茨说，电动汽车动态充电技术将首先在专属车辆中采用，因为当涉及私家车时，这项技术的难度要大得多。

其中一个需要克服的障碍是，不同厂家的零部件必须是可互操作的，允许不同车型在同一系统上充电。与此同时，在地面下安装充电板的成本可能高得令人望而却步。

还有一个更广泛的挑战，那就是高速公路运营商与能源电网以及更广泛的汽车行业之间需要协调一致。

对高速电力连接的需求可能会使实现广泛的道路充电变得困难。英国第二大地区性公交运营商FirstBus在研究无线充电时得出结论，该项目过于昂贵，因为需要向许多农村公交站点供电。

该公司脱碳主管加里·伯明翰表示：“这一切都与电力供应有关。然而，有些公交车站甚至连灯都没有。”

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