無(wú)線(xiàn)充電醞釀電動(dòng)車(chē)新革命
電動(dòng)車(chē)瓶頸:電池的容量及充電站的不足
過(guò)去5 年來(lái),電動(dòng)車(chē)的進(jìn)展可謂一日千里。盡管特斯拉(Tesla)和Nissan 的電動(dòng)車(chē)都配備了高效能大容量的電池設(shè)備,但仍需要頻繁的充電,Nissan 的電動(dòng)車(chē)大約每100 英里(約161 公里)就需充電,特斯拉S 系列(Model S)則可撐久一點(diǎn),每265 英里(約426 公里)才充電。為了提高電池的容量進(jìn)而減少充電頻率,各種類(lèi)型的電池技術(shù)陸續(xù)開(kāi)發(fā)出或測(cè)試中,目前為止鋰離子電池被視為最適合大容量?jī)?chǔ)存及快速充電的電池類(lèi)型。
盡管大容量電池已可提供長(zhǎng)距離的駕駛,但是當(dāng)電池沒(méi)電時(shí),尋找充電站的問(wèn)題依然存在,當(dāng)開(kāi)著電動(dòng)車(chē)出門(mén)時(shí),除了查天氣、地圖之外,電動(dòng)車(chē)的駕駛還需要根據(jù)電池充電站的位置來(lái)決定駕駛的路線(xiàn)。因此將無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)延伸到電動(dòng)車(chē)充電,或許可大幅改善充電的問(wèn)題;讓車(chē)子能更頻繁地充電,不需要大容量的電池,也可進(jìn)一步降低電動(dòng)車(chē)的成本??。除了美、日的電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)及研究機(jī)構(gòu)對(duì)此技術(shù)有極大興趣外,歐盟也相當(dāng)關(guān)注利用無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)來(lái)提升電動(dòng)車(chē)充電的方便性。
邊等紅綠燈邊充電?把公共場(chǎng)所變成無(wú)線(xiàn)充電站
由歐洲各國(guó)共組的研究團(tuán)隊(duì)(注)提出于公共場(chǎng)所架設(shè)無(wú)線(xiàn)充電站的想法,并積極研發(fā)相關(guān)技術(shù)。目前歐洲各國(guó)架設(shè)的充電站,無(wú)論是在基礎(chǔ)設(shè)施的分布或數(shù)目都差別甚大,例如法國(guó)目前有超過(guò)2,000 個(gè)充電站,但是波蘭只有60 個(gè)充電站。因此若在公共場(chǎng)所架設(shè)無(wú)線(xiàn)充電站,可因應(yīng)傳統(tǒng)充電站數(shù)量不足的問(wèn)題,使電動(dòng)汽車(chē)可以有更長(zhǎng)的駕駛距離。
但為了達(dá)到此目的,需要克服數(shù)個(gè)技術(shù)上的挑戰(zhàn)。首先,如何使電動(dòng)車(chē)的無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備和無(wú)線(xiàn)充電站可以互相連接及傳輸電力。第二,如何讓汽車(chē)可以在高達(dá)5 萬(wàn)瓦的充電站旁充電。最后,最困難的挑戰(zhàn)是,如何讓駕駛員將車(chē)精準(zhǔn)停在無(wú)線(xiàn)充電站的線(xiàn)圈旁,因?yàn)槌潆姇r(shí)需要將充電站的感應(yīng)線(xiàn)圈和車(chē)輛內(nèi)部的感應(yīng)線(xiàn)圈對(duì)齊,利用磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變成電流,進(jìn)而對(duì)電池進(jìn)行充電,如果車(chē)子無(wú)法精確的停在充電站線(xiàn)圈旁,充電效率將大幅降低。
為了解決上述問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)除了架設(shè)無(wú)線(xiàn)充電站,還開(kāi)發(fā)有攝影鏡頭和RFID 的車(chē)輛導(dǎo)引系統(tǒng),并考量公共場(chǎng)所充電的兩種模式:1. 電??動(dòng)車(chē)停靠時(shí)間較長(zhǎng),充電時(shí)間可以拉長(zhǎng),例如在超市停車(chē)。2. 電動(dòng)車(chē)停車(chē)時(shí)間只有短短幾分鐘,例如計(jì)程車(chē)??空?、公車(chē)站甚至等待紅綠燈的時(shí)候。除此之外,另一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn),是讓相同的充電站可以讓不同規(guī)格及廠(chǎng)牌的電動(dòng)車(chē)充電。目前歐盟當(dāng)局也對(duì)此概念及研究成果相當(dāng)感興趣,特別是應(yīng)用在未來(lái)城市規(guī)劃時(shí),可以依照需求預(yù)先布置無(wú)線(xiàn)充電站設(shè)施。
研究團(tuán)隊(duì)之ㄧ的義大利電力公司Enel 已和意大利政府合作,在米蘭、羅馬、比薩、西西里島等主要城市架設(shè)充電站,同時(shí)Enel 的西班牙子公司Endesa 宣布已開(kāi)發(fā)15 分鐘內(nèi)將車(chē)子的電力充到80% 的50K 瓦無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng),除此之外,并在西班牙馬拉加裝設(shè)200 公尺長(zhǎng)的電感充電系統(tǒng),讓行駛中的公車(chē)可以立即無(wú)線(xiàn)充電。
邊開(kāi)車(chē)邊充電?無(wú)線(xiàn)充電道路的可行性
英國(guó)政府則更進(jìn)一步,大量投入資金和人力研發(fā)「無(wú)線(xiàn)充電專(zhuān)用道路」,希望能達(dá)到邊開(kāi)車(chē)邊充電的最終境界。該計(jì)畫(huà)將于2015 年下半開(kāi)始,工程師將在高速公路下埋入充電設(shè)備,道路上的感測(cè)器會(huì)偵測(cè)車(chē)子即將通過(guò)而開(kāi)始產(chǎn)生磁場(chǎng)。所以當(dāng)有車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí),車(chē)上的無(wú)線(xiàn)充電接收器便可直接接收及轉(zhuǎn)化成電力。
雖然現(xiàn)階段手機(jī)、筆電等無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)尚未普及和成熟,無(wú)線(xiàn)充電在電動(dòng)車(chē)上的開(kāi)發(fā)可能還要一段時(shí)間,但可以確定的是,無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)在未來(lái)將大幅改善人類(lèi)的生活。
評(píng)論