近幾年，國家加大了新能源汽車的扶植力度，使其得以實現快速發(fā)展。然而，純電動車的推廣情況并不像混合動力汽車那么順利。之所以出現這種情況，與純電動車的價格、電池容量以及充電便利性等問題密不可分。而如今，一種“在線充電”的理念可能將改變純電動汽車的境遇。
何謂“在線充電”？據了解，在線充電是在運行線路上為電動車輛進行不影響車輛運行的充電模式，該模式分為三種：一是網電在線充電，即在電動公交的行駛路線上，選擇部分適宜路段鋪設“在線充電裝置”，實現在線充電；二是車載在線充電，即車輛配備ＡＰＵ系統（輔助動力裝置），在運行過程中，由ＡＰＵ對車載儲能系統充電；三是站點在線充電，即在車輛起（終）點站對儲能系統進行快速充電，所充的電量滿足車輛單趟往返運營的需要。
在線充電前景可觀
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線充電模式：“在線充電是一種非常先進的模式。這項技術在日本和美國已經有所突破，而且開始做試點實驗。如果今后可以廣泛應用，對于電動車的充電模式而言將是質的飛躍。如今，手機和電腦已經實現無線充電，相信汽車也可以做好這項技術，將來成為現實后，電動車充電將會變得非常方便，對于純電動車的普及也是很好的推動。”
“在線充電模式如果可以進一步普及，不僅有利于節(jié)能減排的實施，也能有效降低運營成本。”國家“863”電動汽車重大項目監(jiān)理組組長王秉剛告訴《商用汽車新聞》記者，與普通純電動車相比，在線充電式汽車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。
“以電動公交車為例，大概每公里要消耗電量1千瓦時，假如這輛車每天要行駛200公里，大概要配裝240千瓦時的電池組，價錢按照目前電池組4000元/千瓦時計算，電池組價格達到100萬元。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的4~5倍。在這種情況下，在線充電模式的使用將可以解決這一問題。”王秉剛表示。
此外，王秉剛認為，車輛快速充電和站點在線充電是目前比較理想的在線充電方式。
對于在線充電的未來，某業(yè)內專家同樣十分看好。他認為，純電動汽車在線充電將會成為趨勢。如果能在道路上實現在線充電，會進一步降低對純電動汽車電池組能量密度的要求，有力推動純電動汽車的大規(guī)模應用。另外，也可以消除一直被外界詬病的純電動車續(xù)航里程短的問題。
“到時，公路上行駛的純電動汽車可通過相關設施進行充電，從而可大幅度提高純電動汽車的續(xù)航里程。另外，對動力電池能量密度要求的降低，將會大幅度降低純電動汽車的制造成本及售價，更有利于純電動汽車的推廣及應用。如果技術得到突破，純電動汽車還可以延伸至重卡領域，讓汽車真正進入‘純電動時代’。”該專家說。
中國汽車技術研究中心電動汽車研究院院長趙春明認為，在公交領域，如果想減少電池的數量，最現實的方法是使用在線充電中的車載充電，也就是業(yè)內常稱的增程式電動車。
“增程式電動車能夠使發(fā)動機組持續(xù)提供電能補充。如果在特殊區(qū)域內，增程器可以停止工作滿足零排放的要求。如果有更長行駛里程的要求，發(fā)動機會啟動進行電能補充。”趙春明說。
此外他還表示，電動車的發(fā)動機不需要特別高的功率，只是在比較高效的工作點上開啟。因此，排放和油耗增加得不是太多，但續(xù)航里程得以提高。
“目前，業(yè)內對純電動車行駛里程問題的關注點主要集中在電池上，然而，短期內實現電池比能量的增加是不太現實的。如果一味提高，可能會付出更高的代價。不如從增程式電動車起步，首先它沒有基礎設施的要求，內燃機也很成熟，油耗和排放也可以控制到最佳。因此，可以解決更多的問題。”趙春明表示。
據了解，增程式動力系統及整車目前在昆明、成都、上海等地區(qū)已經累計應用２００臺套左右，使用效果十分可觀。
對于在線充電車輛的普及，王秉剛建議，除了社會的呼吁及企業(yè)的努力付出外，還需要政府部門、學術機構以及運營企業(yè)共同推進，只有集各方合力，才能盡快探索出一條適合中國市場的“在線充電”式新能源車輛的發(fā)展模式。
無線充電技術 尚未成熟
相比于在線充電中的快速充電和站點充電，無線充電目前還處于起步階段，技術尚未成熟。
“對于純電動公交車而言，無線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題都是客觀存在的，一定程度上制約了無線充電的發(fā)展。”趙春明表示。
此外，趙春明還認為，除了技術層面外，基礎設施的建設以及安全性的保證也是困難點。他表示，對二三線城市而言，在線充電方式僅需要政府配合以及充足的資金支持便可實現，實施難度不大。然而，對于大城市來說，寸土寸金之地如何建設配套設施是一個非常大的難題，不僅需要資金支持，合理的規(guī)劃也極其重要，而且必須既要滿足充電方便，又要避免行人觸碰而引發(fā)的安全隱患。另外，對于車輛運營模式和環(huán)境條件也有更為苛刻的要求，因此，無線充電并不是一種“樸實”的技術，達到技術完善、成熟還需要一定的過程。
對此，清華大學汽車研究所副所長電動研究室主任、教授陳全世表示認同。“目前，無線充電的技術非常不成熟，無法運用到純電動車上，如果想達到普及，估計還需要很長時間。”陳全世告訴《商用汽車新聞》記者，上世紀90年代初期，美國曾經做過1.2公里的無線充電實驗，結果并不理想。首先，感應裝置需要鋪設在道路里，會使充電效率大幅下降。另外，電池需要無線發(fā)射，如果遇到電磁干擾，很可能無法正常充電，而且實行過程中安全性也不能完全保證。因此，目前在線充電只能是一種設想，付諸實踐還有很長的路要走。
“汽車可以像手機一樣隨時隨地接收‘信號’并轉化為電能，但這只是理論上可行。受客觀因素的制約，無線充電技術真正走向產業(yè)化還需一定時日。”業(yè)內專家表示，目前國內還沒有無線充電設施，主要原因是該技術尚不成熟，目前并不具備推廣的條件。
此外，無線充電在小功率范圍內具有方便快捷、高效的優(yōu)點。但由于純電動汽車對電能的要求較高，隨著傳輸距離的加大，磁能的消耗也會隨之變大，終端設備所獲得的電能也會相應減少。同時，無線充電設備是將網電降壓變?yōu)橹绷麟姾笤龠M行一次較高頻率的開關控制交流變換輸出，由于大功率的交直電流轉換是進行電能的二次無線傳輸，因此電磁的空間磁損率太大。同時，電子器件的工作電流越大，器件的老化期也會越提前，這會對設備的維修與使用帶來很多不便。
據了解，動力為幾十馬力的純電動汽車所需的電能補充電流大多在５~20安培，電動汽車的功率越大，所需補充電能的電流量也就越大，其輸出功率會大于500瓦特以上甚至更高。如果多輛純電動汽車同時進行充電，其所需的總電源功率輸出將呈直線上升，從而給城市電網的穩(wěn)定運行帶來巨大考驗。
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