无线充电：电动汽车永远不需要充电的道路

它看起来就像美国各地城市中的任何其他沥青路一样。但驾驶正确的车辆沿着密歇根州底特律的第 14 街行驶时，奇怪的事情发生了。这是美国第一个可以驾驶电动汽车的公共场所，而且它不会耗尽电池 - 它会充电。

穿过底特律科克敦地区的四分之一英里 (400m) 路段是无线技术的试点，该技术能够在车辆驶过时为其充电。

电磁线圈铺设在地表下并连接到城市电网。它们在道路上方产生电磁场，通过称为“感应充电”的过程将能量传输到连接到车辆电池的接收器。它类似于手机无线充电所使用的技术。

希望这样的道路可能有助于克服阻碍人们转向电动汽车的主要障碍之一——里程焦虑。由于充电基础设施仍达不到支持大量电动汽车所需的水平，而且长途旅行时给车辆充电所需的时间也很长，因此大多数驾车者对于更换化石燃料汽车犹豫不决。

但是，在汽车行驶时获得一些额外电量的道路上行驶可能有助于扩大电动汽车的续航里程，甚至完全不需要插入式充电。

Electreon 业务开发副总裁 Stefan Tongur 表示，手机曾经需要充电电缆，但现在可以不需要充电电缆，很快电动汽车也可能会出现同样情况。

本月早些时候，当我们在拉斯维加斯消费电子展上采访到他时，他告诉 BBC：“充电的发展将从有线充电向无线充电。” “我们将拥有道路，可以在车辆行驶时以及停车的地方为其充电。”

Electreon 正在欧洲、亚洲和美洲的选定地点试点无线充电技术。11月，该公司在底特律的道路上安装了磁感应线圈。底座上连接有正确接收器的车辆可以在沿其行驶时动态充电。

密歇根交通部提供了190 万美元（150 万英镑）的部分资助，其余部分由 Electreon 出资，目标是在未来几年内将“智能道路”的长度扩大到一英里，以提供一种方式在真实的城市环境中测试该技术。它是密歇根州州长格雷琴·惠特默 (Gretchen Whitmer) 愿景的一部分，即改造该州的交通基础设施，努力到 2050 年实现碳中和。其中包括通过到 2030 年提供可靠的充电网络、 无线充电道路和 100,000 个充电器来重点发展电动汽车密歇根州首席交通官贾斯汀·约翰逊 (Justine Johnson) 表示，将支持 200 万辆电动汽车。

底特律拥有丰富的汽车遗产，被称为“汽车城”，她相信底特律有能力引领未来汽车和移动出行的创新。

但由于该项目每英里成本近 200 万美元（160 万英镑），一些专家质疑该技术是否具有可扩展性。以目前的成本来看，在整个城市或长长的城际高速公路上延伸这样的智能道路将是天文数字。Tongur 认为，随着技术的成熟，安装无线充电的成本很快就会开始下降，并预测每英里的成本约为 120 万美元（90 万英镑），每个接收器的成本为 1,000 美元（790 英镑）。

哈佛法学院行为经济学研究员阿什利·努内斯（Ashley Nunes）表示：“无线充电在纸面上看起来不错。但物流和所涉及的成本使其非常不切实际。”

但 Tongur 表示，这项技术并不需要覆盖每条道路。“它并不意味着要在任何地方部署，”他说。“在最有意义的地方、最好的商业模式所在的地方，必须具有非常战略性的意义。”

该公司最初专注于商业车队经常光顾且时间表可预测的交通走廊。这包括公共汽车和卡车，保持它们的使用比停下来收费更能带来成本效益。

在繁忙路线上修建一条 155-186 英里（250-300 公里）长的电动道路可以减少卡车二氧化碳排放量超过 200,000 吨。

努内斯同意无线充电道路可能是中型和重型卡车运输行业的一个可行的解决方案，他说该行业每英里的碳排放量不成比例。“如果车辆按照固定路线行驶，不会偏离太多，那么用无线充电技术改造这些路段可能很有意义，”他说。

我们的目标不是复制插入式快速充电器。Tongur 表示，Electreon 能够为每个接收器实现 35kW 的动态充电。这意味着配备三个接收器的公共汽车或卡车在行驶时功率可达 100kW。他说，在几英里的范围内，这可能会极大地增加续航里程，如果你在充电站很少且距离很远的地区行驶一段路，这尤其有用。

瑞典政府的分析表明，在繁忙路线上修建一条 155-186 英里（250-300 公里）长的电动道路可以减少卡车二氧化碳排放量超过 20 万吨。

Tongur 表示，为了使服务更加实惠，Electreon 还提供订阅模式，运营商可以每月支付约 800 美元（630 英镑）至 1000 美元（790 英镑）的费用，以实现公共、商用和自动驾驶车辆的持续运营。该公司将其称为充电即服务 (CaaS) 平台，并 在以色列与特拉维夫公共交通运营商 Dan Bus Company建立了 价值 940 万美元（740 万英镑）的合作伙伴关系，该运营商拥有一支车队200辆公交车。Electreon 表示，即用即付模式可能更适合那些希望在旅途中为车辆充电的休闲道路使用者。

电动道路现在被广泛视为一种诱人的解决方案，有助于克服电动汽车面临的充电基础设施问题。

在欧洲，法国计划到 2035 年使用架空电缆、铁路或感应充电建设5,500 英里（8,850 公里）的电气化道路，而德国的研究建议在欧洲安装 2,500 英里（4,000 公里）的架空电缆或感应充电基础设施。该国的高速公路。瑞典估计，建设约 1,200 英里（2,000 公里）的电动道路将花费约 30-400 亿瑞典克朗（2.3-30 亿英镑/2.9-38 亿美元）。

Electreon 正在欧洲开展多个无线充电试点项目，其中包括一个德国 高速公路部分电气化项目。在美国，该公司正在 与犹他州立大学合作，为其国家科学基金会资助的研究中心 Aspire建设一条 无线充电道路。据 Tongur 称，该公司还参与了宾夕法尼亚州收费公路的电气化建设。

他说，为了帮助满足气候最后期限，市政当局可以轻松地将线圈添加到现有的道路维护计划中，以快速将其转变为可收费资产。通过在车辆上添加接收器，汽车制造商可以减小电池尺寸和电动汽车的总体拥有成本，这有助于加快采用速度。

在乘用车领域，竞争正在加剧。 丰田 与 Electreon 合作探索无线充电方案， 宝马 和 福特 与 Witricity 合作， Stellantis 与 Hevo Power 合作。 据信特斯拉 正在开发自己的解决方案，去年收购了无线充电公司 Wiferion，然后将其出售。

尽管如此，转型即将到来。在美国，联邦政府已为其国家电动汽车基础设施（Nevi）计划和充电和加油基础设施（CFI）计划拨出数十亿美元，资助为国家高速公路和人们居住的地方建设高速充电设施、工作和购物。拜登政府的目标是到 2030 年创建 50 万个公共充电桩，无线充电道路可能会发挥一定作用。

“当我们考虑从内燃机过渡到零排放汽车时，我们必须考虑允许人们过渡的系统，”约翰逊说。“这不再是里程焦虑，而是充电可靠性——这将帮助消费者做出明智的决定。”