边跑边充电的汽车(RWCT)

燃油车要加油,电动车要充电,花钱不说还耽误事儿,那么如果有边跑边充电的汽车(Running-While-Charging Technology),是不是堪称完美?其实,科学家与工程师们也在着手研发这种车辆,下面跟大家介绍世界各国在这方面的进展与动态。

理论上可行

根据国际能源署(IEA)的预测,到2040年,全球电动汽车保有量将突破3亿辆,现有充电站充电桩压力巨大。边跑边充电技术具有很多优势,比如:动态化、分散化和无缝化,有望彻底解决"续航焦虑"问题。随着技术越来越成熟,全球交通能源格局也将重新大洗牌。

太阳能车身

提到太阳能车身就不得不提“高密度太阳能集成技术”,传统太阳能汽车受限于光伏转换效率与车辆表面面积,难以提供足够的驱动能量,但是,随着新型太阳能电池+柔性光伏薄膜+全向光捕获技术的突破,车载太阳能发电系统已经从"花拳绣腿"变成了实打实的"主要动力源",下面举几个例子吧。

边跑边充电的汽车(RWCT)-有驾

特斯拉、丰田等正在将太阳能电池直接集成到车身面板上,预计电动车每天靠晒太阳就可以增加70-100公里续航里程。

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丰田普锐斯PHV太阳能车顶每天可补充1.8度电量。与此同时,荷兰Lightyear One太阳能汽车搭载5m²光伏板,每天可增加70公里续航。

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在中国浙江,杭绍甬智慧高速公路上的太阳能光伏路面+无线充电系统,将太阳能发电+无线充电技术结合,下面跟大家介绍无线充电。

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无线充电

动态无线电力传输(DWPT)技术(以下简称无线充电)是当前最受关注且产业化前景最为明朗的边跑边充电解决方案。

韩国现代集团实验表明,以80km/h速度行驶时,无线充电需持续输出11kW功率,好消息是,美国底特律全球首条无线充电公路采用第三代磁共振技术,传输效率85%,支持80km/h速度稳定充电。

瑞典哥德兰岛无线充电公路,长2公里,可实现电动卡车零碳排放运输,但每公里年维护成本高达15万欧元。

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不仅如此,成都公交无线充电项目证实,无线充电可减少30%电池容量需求,换言之,以后如果可以大规模实现边走边充电,电动车就不用再携带又大又笨重的电池了。

但无线充电公路成本高达传统道路3倍,据中国电动汽车百人会数据,无线充电公路每公里建设成本达200万美元,需20年才能通过能源收益回本。这一情况在美国加州无线充电高速公路项目上得到了验证,不仅其建设成本是传统道路的3倍,每公里年维护费增加50万美元。

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能量回收

德国弗劳恩霍夫研究所开发的双电机系统通过前后轴独立控制实现98%能量回收效率。奥迪e-tron动能回收2.0系统,采用四段式回收策略,最大回收功率达220kW,支持120km/h速度下稳定回收。

比亚迪汉EV的动能回收系统提供三挡调节,高挡位回收强度提升40%,实测市区工况续航增加25%。

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当然,还有悬架振动能量回收技术,清华大学车辆与运载学院研发的电磁-液压混合式能量回收悬架,可在典型路况下回收车辆振动能量的35%,相当于降低总能耗的4-7%。

此外,还有热管理系统余热回收、空气动力学能量捕获等多种技术路径在研究当中。

2031年后大量普及

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据行业预测,2031年以后,边跑边充电汽车将进入全面普及期,边跑边充电设备成为道路交通标准配置,未来汽车将逐步摆脱对大型电池与固定充电设施的依赖,电动汽车全面摆脱"续航焦虑"。

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