近幾年，國家加大了新能源汽車(chē)的扶植力度，使其得以實(shí)現快速發(fā)展。然而，純電動(dòng)車(chē)的推廣情況并不像混合動(dòng)力汽車(chē)那么順利。之所以出現這種情況，與純電動(dòng)車(chē)的價(jià)格、電池容量以及充電便利性等問(wèn)題密不可分。而如今，一種“在線(xiàn)充電”的理念可能將改變純電動(dòng)汽車(chē)的境遇。
何謂“在線(xiàn)充電”？據了解，在線(xiàn)充電是在運行線(xiàn)路上為電動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行不影響車(chē)輛運行的充電模式，該模式分為三種：一是網(wǎng)電在線(xiàn)充電，即在電動(dòng)公交的行駛路線(xiàn)上，選擇部分適宜路段鋪設“在線(xiàn)充電裝置”，實(shí)現在線(xiàn)充電；二是車(chē)載在線(xiàn)充電，即車(chē)輛配備ＡＰＵ系統（輔助動(dòng)力裝置），在運行過(guò)程中，由ＡＰＵ對車(chē)載儲能系統充電；三是站點(diǎn)在線(xiàn)充電，即在車(chē)輛起（終）點(diǎn)站對儲能系統進(jìn)行快速充電，所充的電量滿(mǎn)足車(chē)輛單趟往返運營(yíng)的需要。
在線(xiàn)充電前景可觀(guān)
國家發(fā)改委與科技部可再生能源與新能源國際科技合作計劃辦公室副主任趙剛就比較推崇無(wú)線(xiàn)充電模式：“在線(xiàn)充電是一種非常先進(jìn)的模式。這項技術(shù)在日本和美國已經(jīng)有所突破，而且開(kāi)始做試點(diǎn)實(shí)驗。如果今后可以廣泛應用，對于電動(dòng)車(chē)的充電模式而言將是質(zhì)的飛躍。如今，手機和電腦已經(jīng)實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電，相信汽車(chē)也可以做好這項技術(shù)，將來(lái)成為現實(shí)后，電動(dòng)車(chē)充電將會(huì )變得非常方便，對于純電動(dòng)車(chē)的普及也是很好的推動(dòng)。”
“在線(xiàn)充電模式如果可以進(jìn)一步普及，不僅有利于節能減排的實(shí)施，也能有效降低運營(yíng)成本。”國家“863”電動(dòng)汽車(chē)重大項目監理組組長(cháng)王秉剛告訴《商用汽車(chē)新聞》記者，與普通純電動(dòng)車(chē)相比，在線(xiàn)充電式汽車(chē)可以減少電池組用量，而且電池使用方式更合理，從而降低了成本。
“以電動(dòng)公交車(chē)為例，大概每公里要消耗電量1千瓦時(shí)，假如這輛車(chē)每天要行駛200公里，大概要配裝240千瓦時(shí)的電池組，價(jià)錢(qián)按照目前電池組4000元/千瓦時(shí)計算，電池組價(jià)格達到100萬(wàn)元。根據部分城市公交公司的估算，綜合運行成本是普通燃油車(chē)的4~5倍。在這種情況下，在線(xiàn)充電模式的使用將可以解決這一問(wèn)題。”王秉剛表示。
此外，王秉剛認為，車(chē)輛快速充電和站點(diǎn)在線(xiàn)充電是目前比較理想的在線(xiàn)充電方式。
對于在線(xiàn)充電的未來(lái)，某業(yè)內專(zhuān)家同樣十分看好。他認為，純電動(dòng)汽車(chē)在線(xiàn)充電將會(huì )成為趨勢。如果能在道路上實(shí)現在線(xiàn)充電，會(huì )進(jìn)一步降低對純電動(dòng)汽車(chē)電池組能量密度的要求，有力推動(dòng)純電動(dòng)汽車(chē)的大規模應用。另外，也可以消除一直被外界詬病的純電動(dòng)車(chē)續航里程短的問(wèn)題。
“到時(shí)，公路上行駛的純電動(dòng)汽車(chē)可通過(guò)相關(guān)設施進(jìn)行充電，從而可大幅度提高純電動(dòng)汽車(chē)的續航里程。另外，對動(dòng)力電池能量密度要求的降低，將會(huì )大幅度降低純電動(dòng)汽車(chē)的制造成本及售價(jià)，更有利于純電動(dòng)汽車(chē)的推廣及應用。如果技術(shù)得到突破，純電動(dòng)汽車(chē)還可以延伸至重卡領(lǐng)域，讓汽車(chē)真正進(jìn)入‘純電動(dòng)時(shí)代’。”該專(zhuān)家說(shuō)。
中國汽車(chē)技術(shù)研究中心電動(dòng)汽車(chē)研究院院長(cháng)趙春明認為，在公交領(lǐng)域，如果想減少電池的數量，最現實(shí)的方法是使用在線(xiàn)充電中的車(chē)載充電，也就是業(yè)內常稱(chēng)的增程式電動(dòng)車(chē)。
“增程式電動(dòng)車(chē)能夠使發(fā)動(dòng)機組持續提供電能補充。如果在特殊區域內，增程器可以停止工作滿(mǎn)足零排放的要求。如果有更長(cháng)行駛里程的要求，發(fā)動(dòng)機會(huì )啟動(dòng)進(jìn)行電能補充。”趙春明說(shuō)。
此外他還表示，電動(dòng)車(chē)的發(fā)動(dòng)機不需要特別高的功率，只是在比較高效的工作點(diǎn)上開(kāi)啟。因此，排放和油耗增加得不是太多，但續航里程得以提高。
“目前，業(yè)內對純電動(dòng)車(chē)行駛里程問(wèn)題的關(guān)注點(diǎn)主要集中在電池上，然而，短期內實(shí)現電池比能量的增加是不太現實(shí)的。如果一味提高，可能會(huì )付出更高的代價(jià)。不如從增程式電動(dòng)車(chē)起步，首先它沒(méi)有基礎設施的要求，內燃機也很成熟，油耗和排放也可以控制到最佳。因此，可以解決更多的問(wèn)題。”趙春明表示。
據了解，增程式動(dòng)力系統及整車(chē)目前在昆明、成都、上海等地區已經(jīng)累計應用２００臺套左右，使用效果十分可觀(guān)。
對于在線(xiàn)充電車(chē)輛的普及，王秉剛建議，除了社會(huì )的呼吁及企業(yè)的努力付出外，還需要政府部門(mén)、學(xué)術(shù)機構以及運營(yíng)企業(yè)共同推進(jìn)，只有集各方合力，才能盡快探索出一條適合中國市場(chǎng)的“在線(xiàn)充電”式新能源車(chē)輛的發(fā)展模式。
無(wú)線(xiàn)充電技術(shù) 尚未成熟
相比于在線(xiàn)充電中的快速充電和站點(diǎn)充電，無(wú)線(xiàn)充電目前還處于起步階段，技術(shù)尚未成熟。[!--empirenews.page--]
“對于純電動(dòng)公交車(chē)而言，無(wú)線(xiàn)充電短期內并不是特別理想的解決方案。因為目前這種充電模式尚未普及應用，技術(shù)成熟度也不高。充電效率、電池兼容性以及充電功率的合理調配等一系列問(wèn)題都是客觀(guān)存在的，一定程度上制約了無(wú)線(xiàn)充電的發(fā)展。”趙春明表示。
此外，趙春明還認為，除了技術(shù)層面外，基礎設施的建設以及安全性的保證也是困難點(diǎn)。他表示，對二三線(xiàn)城市而言，在線(xiàn)充電方式僅需要政府配合以及充足的資金支持便可實(shí)現，實(shí)施難度不大。然而，對于大城市來(lái)說(shuō)，寸土寸金之地如何建設配套設施是一個(gè)非常大的難題，不僅需要資金支持，合理的規劃也極其重要，而且必須既要滿(mǎn)足充電方便，又要避免行人觸碰而引發(fā)的安全隱患。另外，對于車(chē)輛運營(yíng)模式和環(huán)境條件也有更為苛刻的要求，因此，無(wú)線(xiàn)充電并不是一種“樸實(shí)”的技術(shù)，達到技術(shù)完善、成熟還需要一定的過(guò)程。
對此，清華大學(xué)汽車(chē)研究所副所長(cháng)電動(dòng)研究室主任、教授陳全世表示認同。“目前，無(wú)線(xiàn)充電的技術(shù)非常不成熟，無(wú)法運用到純電動(dòng)車(chē)上，如果想達到普及，估計還需要很長(cháng)時(shí)間。”陳全世告訴《商用汽車(chē)新聞》記者，上世紀90年代初期，美國曾經(jīng)做過(guò)1.2公里的無(wú)線(xiàn)充電實(shí)驗，結果并不理想。首先，感應裝置需要鋪設在道路里，會(huì )使充電效率大幅下降。另外，電池需要無(wú)線(xiàn)發(fā)射，如果遇到電磁干擾，很可能無(wú)法正常充電，而且實(shí)行過(guò)程中安全性也不能完全保證。因此，目前在線(xiàn)充電只能是一種設想，付諸實(shí)踐還有很長(cháng)的路要走。
“汽車(chē)可以像手機一樣隨時(shí)隨地接收‘信號’并轉化為電能，但這只是理論上可行。受客觀(guān)因素的制約，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)真正走向產(chǎn)業(yè)化還需一定時(shí)日。”業(yè)內專(zhuān)家表示，目前國內還沒(méi)有無(wú)線(xiàn)充電設施，主要原因是該技術(shù)尚不成熟，目前并不具備推廣的條件。
此外，無(wú)線(xiàn)充電在小功率范圍內具有方便快捷、高效的優(yōu)點(diǎn)。但由于純電動(dòng)汽車(chē)對電能的要求較高，隨著(zhù)傳輸距離的加大，磁能的消耗也會(huì )隨之變大，終端設備所獲得的電能也會(huì )相應減少。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)充電設備是將網(wǎng)電降壓變?yōu)橹绷麟姾笤龠M(jìn)行一次較高頻率的開(kāi)關(guān)控制交流變換輸出，由于大功率的交直電流轉換是進(jìn)行電能的二次無(wú)線(xiàn)傳輸，因此電磁的空間磁損率太大。同時(shí)，電子器件的工作電流越大，器件的老化期也會(huì )越提前，這會(huì )對設備的維修與使用帶來(lái)很多不便。
據了解，動(dòng)力為幾十馬力的純電動(dòng)汽車(chē)所需的電能補充電流大多在５~20安培，電動(dòng)汽車(chē)的功率越大，所需補充電能的電流量也就越大，其輸出功率會(huì )大于500瓦特以上甚至更高。如果多輛純電動(dòng)汽車(chē)同時(shí)進(jìn)行充電，其所需的總電源功率輸出將呈直線(xiàn)上升，從而給城市電網(wǎng)的穩定運行帶來(lái)巨大考驗。
