公路“帶電” 汽車在行駛中充電
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時(shí)間：2018年07月25日
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今年4月，世界上首條可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中充電的公路在瑞典建成。這是瑞典政府計(jì)劃在全境推廣充電公路的首個(gè)嘗試，相關(guān)測(cè)試正在進(jìn)行中。充電道路可解決電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)、電池成本高等難題，加快電動(dòng)汽車推廣進(jìn)程。同時(shí)，公路電氣化還有助于實(shí)現(xiàn)減少能源消耗和碳排放的目標(biāo)。該案例依據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)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(guó)是全球電動(dòng)汽車產(chǎn)銷第一大國(guó)。作為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，受財(cái)政補(bǔ)貼、雙積分新政、牌照和限行優(yōu)惠等措施鼓勵(lì)，近幾年，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量保持高速增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2017年，我國(guó)新能源汽車全年累計(jì)產(chǎn)量為79.4萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)53.8%，全年銷售總量為77.7萬(wàn)輛，其中，純電動(dòng)汽車銷售65.2萬(wàn)輛，占比83.9%，同比增長(zhǎng)59.6%，連續(xù)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(jù)工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出的階段性發(fā)展目標(biāo)，到2020年，我國(guó)新能源汽車年產(chǎn)銷要達(dá)到200萬(wàn)輛?？焖僭鲩L(zhǎng)且潛力巨大的市場(chǎng)也刺激了車企和資本市場(chǎng)增加電動(dòng)汽車的研發(fā)與生產(chǎn)，大眾、奔馳、寶馬、豐田等都相繼制定了電動(dòng)化時(shí)間表。
電池續(xù)航能力成為電動(dòng)汽車持續(xù)推廣的阻礙。目前，續(xù)航能力是電動(dòng)汽車的一大短板，與燃油汽車平均300km里程的續(xù)航能力相比，電動(dòng)汽車目前平均續(xù)航里程為200km左右。在沒(méi)有技術(shù)突破的前提下，提高電池容量意味著對(duì)更大空間、更高成本的要求。同時(shí)，電動(dòng)汽車電池還存在使用過(guò)程中蓄電能力的衰減問(wèn)題，特別是在面對(duì)寒冷氣候、城市擁堵、高速公路等情況時(shí)，電池的穩(wěn)定性也影響著消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車整體的認(rèn)知和接受度。
充電樁建設(shè)不足問(wèn)題日益突出。隨著電動(dòng)汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，充電樁建設(shè)不足成為電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。截至2017年底，我國(guó)各類充電樁達(dá)到45萬(wàn)個(gè)，車樁比3.5:1。整體建設(shè)規(guī)模不足、地區(qū)分布不均、布局不合理、運(yùn)營(yíng)模式不成熟等問(wèn)題也日益突出。此外，汽車充電的時(shí)間成本也影響用戶的使用體驗(yàn)。
各國(guó)布局移動(dòng)充電
目前，世界各國(guó)都在加緊進(jìn)行汽車行駛過(guò)程中動(dòng)態(tài)充電的研究。如日本正在研發(fā)利用電力傳輸金屬板的“電氣化道路”；韓國(guó)通過(guò)“磁場(chǎng)共振”技術(shù)完成公路充電；荷蘭對(duì)自修復(fù)瀝青充電技術(shù)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(dòng)汽車在行駛過(guò)程中充電的公路。
作為世界清潔能源領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，化石燃料在瑞典大多用于交通運(yùn)輸業(yè)。同時(shí)，道路交通占該國(guó)碳排放總量的33%，其中1/3由貨車產(chǎn)生。為實(shí)現(xiàn)成為“世界首個(gè)化石燃料零使用的福利國(guó)家”的目標(biāo)，瑞典政府計(jì)劃在2030年前將所有車輛更新為清潔能源汽車，并在2040年實(shí)現(xiàn)100%清潔能源發(fā)電。充電公路是其實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略和減排目標(biāo)的重要舉措。該項(xiàng)目是瑞典交通管理局正在支持多項(xiàng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目之一，也是該國(guó)政府計(jì)劃在全國(guó)推出充電公路的首個(gè)嘗試，目的是通過(guò)導(dǎo)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)態(tài)充電，建立電氣化道路測(cè)試軌道，評(píng)估該技術(shù)的適用性，并形成示范。
公路充電的原理是，在電動(dòng)車上安裝一個(gè)伸縮的移動(dòng)充電臂，當(dāng)汽車在充電公路上行駛時(shí)，充電臂自動(dòng)檢測(cè)電軌并連接充電，離開(kāi)道路時(shí)自動(dòng)抬起，并將充電量信息傳輸給駕駛員。整套系統(tǒng)全自動(dòng)，無(wú)需駕駛員任何操作，同時(shí)，充電設(shè)備可以計(jì)算每輛通過(guò)汽車消耗的電能，并自動(dòng)將電費(fèi)計(jì)入用戶名下。據(jù)該項(xiàng)目人員估算，只需改動(dòng)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(guò)45公里，在其他零散路段，汽車可依靠電池存儲(chǔ)電量行駛。瑞典正在組織在該道路上進(jìn)行貨車行駛中充電的測(cè)試，并與柏林市政府探討該技術(shù)的可行性。如果測(cè)試順利，瑞典有意在全境內(nèi)約20000公里的主要道路和高速公路上建設(shè)該系統(tǒng)，并有計(jì)劃向全世界推廣。
公路電氣化通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施做最小的改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減少能源消耗和碳排放的目的。電氣化道路運(yùn)輸將化石排放量減少80%至90%，同時(shí)，依托強(qiáng)大的電力網(wǎng)絡(luò)，電氣化道路為貨車提供了比柴油更便宜的動(dòng)力來(lái)源。同時(shí)，基于導(dǎo)軌技術(shù)，從下面進(jìn)行導(dǎo)電供給的方式，適用于所有類型的運(yùn)輸工具，包括小型汽車和大型車輛，如公共汽車和貨車。因?yàn)檐囕v與接觸點(diǎn)之間的距離變小，路面上的充電軌道對(duì)司機(jī)的視野的干擾，也明顯低于路邊的充電樁。
關(guān)于充電建設(shè)的建議
應(yīng)加速制定燃油車停售時(shí)間表。截至2017年，包括英國(guó)、法國(guó)、荷蘭、挪威、印度在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家已經(jīng)宣布燃油車禁售時(shí)間表，其中挪威、荷蘭計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)汽車全面電動(dòng)化。我國(guó)政府也已著手制定相關(guān)方案，2018年4月14日，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于支持海南全面深化改革開(kāi)放的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出在海南逐步禁止燃油汽車。對(duì)于電動(dòng)汽車發(fā)展面臨的最大困境——續(xù)航里程及充電問(wèn)題，充電公路可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)充電，在很大程度上緩解了消費(fèi)者的隱憂，有望提升電動(dòng)汽車在我國(guó)汽車總銷量中的占比。我國(guó)應(yīng)緊跟國(guó)際動(dòng)力汽車相關(guān)技術(shù)發(fā)展步伐，從三個(gè)方面予以推進(jìn)。一是對(duì)汽車制造企業(yè)和行業(yè)協(xié)會(huì)進(jìn)行充分調(diào)研及意見(jiàn)征集，制定適合我國(guó)國(guó)情的燃油車退出時(shí)間節(jié)點(diǎn)。二是對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分類管理，建立行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)降低準(zhǔn)入門檻，鼓勵(lì)企業(yè)加入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。三是設(shè)立新能源汽車積分強(qiáng)制要求的時(shí)間表，倒逼汽車制造企業(yè)調(diào)整電動(dòng)汽車戰(zhàn)略布局，加速電動(dòng)汽車向二三線城市滲透速度。
應(yīng)為電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施配套做出整體規(guī)劃。解決電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程及安全性困境，不僅需要車輛本身性能升級(jí)，更需要道路基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行配套改造。首先，制定智能道路設(shè)定時(shí)間框架及布局規(guī)劃，優(yōu)先發(fā)展貨車、客車等遠(yuǎn)程運(yùn)輸高速道路的公路充電設(shè)施，在有條件的區(qū)域，進(jìn)行試點(diǎn)示范項(xiàng)目，形成推廣實(shí)踐案例，為電動(dòng)貨車及運(yùn)輸車發(fā)展鋪墊好道路。其次，通過(guò)財(cái)政政策對(duì)發(fā)展充電道路項(xiàng)目的企業(yè)，進(jìn)行免稅及財(cái)政補(bǔ)貼政策，國(guó)家可以對(duì)發(fā)展相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的城市進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)及追加補(bǔ)貼。再次，政府應(yīng)作為投資主體，組織汽車廠商、電力供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商等相關(guān)參與者形成專項(xiàng)小組，將發(fā)展充電公路納入國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。
應(yīng)加大智能道路研發(fā)力度。目前多個(gè)國(guó)家在智能道路技術(shù)研發(fā)上取得突破進(jìn)展，我國(guó)應(yīng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，集中人才、資金、科研力量進(jìn)行道路充電技術(shù)研發(fā)。一方面，引導(dǎo)科技企業(yè)投入研發(fā)資金，在綜合考慮應(yīng)用成本的基礎(chǔ)上，對(duì)適用于充電道路的新材料、新技術(shù)、新能源進(jìn)行全方位探索。
同時(shí)，可通過(guò)兼并重組或投資入股等方式，鼓勵(lì)大型科技企業(yè)與國(guó)外企業(yè)進(jìn)行合作，引進(jìn)成熟技術(shù)。另一方面，針對(duì)太陽(yáng)能光伏路面成本控制上加大研發(fā)力度。我國(guó)于2017年12月在濟(jì)南推出光伏高速公路，但由于成本較高無(wú)法全面鋪開(kāi)。我國(guó)可以借鑒荷蘭的智能道路，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能進(jìn)一步應(yīng)用于道路燈光照明、冬季路面融雪等，與國(guó)家電網(wǎng)、交通運(yùn)輸部、工信部進(jìn)行深度合作，通過(guò)電能多方面應(yīng)用、采集行駛車輛相關(guān)信息等方式，提高智能道路規(guī)?；目尚行?。
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