黑科技or天方夜譚？電池時代的充電方法論

從純電動汽車誕生的那一天起，“電動吹”和“電動黑”之間的爭論就沒有停止過，而論戰的焦點也主要集中在電池充電速度、續航裡程、電池的衰減與回收等幾個關鍵問題上。實際上，如果電動車的充電速度能夠持平（或者至少在同一個數量級上）汽油車的加油速度，那麽其裡程焦慮就可以通過高密度的充電設施網在很大程度上得以緩解。因此，如何高效率高質量地完成充電成了重中之重。

目前，純電車（BEV）和插混車（PHEV）大多數都是以鋰電池供電，而無論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，其充電速度和能量密度似乎都很難在短期內取得重大突破。

在3月2號的日內瓦國際車展上，一輛來自國外“造車新勢力”的電動車Mark Zero號稱可以僅用4分40秒的時間充至80%（WLTP標準下500公里續航），令人遐想，但具體實現方法以及成本如何還沒有一個明確的說法。

當然，廠商和研究機構也想出了一些輔助或替代方案，如換電系統和燃料電池。且不論發展鋰電池汽車是否真如某些觀點所說的那樣，是點錯了“科技樹”，讓我們先看看針對汽車充電都有哪些路子。

1.無線充電技術

無線充電技術其實已算不上黑科技了，在各大手機廠商的推動下，無線充電設備越來越多的出現在了日常生活中。而隨著近幾年電動車市場爆發式的增長，各大汽車廠商和相關機構也都在緊鑼密鼓地進行汽車無線充電的嘗試和推廣。

汽車無線充電多採用更適合大功率無線傳輸的磁場共振式充電，由供電設備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，並同時供其本身運作之用。

在充電形式上則與手機類似，預先在停車位設置好無限充電樁或充電墊，令汽車的接收裝置與充電設施保持在合適的距離（如5-10cm）。

由於不再需要裸露的明線，無線充電在節省空間、便捷性、設施耐用性以及安全性上無疑具有巨大的優勢。但充電功率低、設備成本高是其目前無法大規模普及的致命傷，且充電速度問題很難解決。

2.感應路面/路基充電

感應路面/路基充電可以說是無線充電技術的動態應用，其方案是在整段公路的路面下或路基處埋設無線充電設施和光纖，打造電氣化和智能化的公路。

理想狀態下，它將允許電動車邊行駛邊充電，徹底解決充電電速度和續航問題。因此，相關公司和車企大都專注於這種動態無線充電系統的開發，如通信行業的高通、中興，以及傳統車企寶馬、日產、雷諾等。

當然，正如上面所說，一切都要在理想狀態下才能實現。且不說在全路段鋪設無線充電設備以及為汽車加裝接收器成本幾何，單是充電功率低、傳輸損耗高的技術瓶頸都不是短時期內能夠突破或尋找到替代方案的。

但這條技術道路的確展現了非常美好的願景：即使續航長時間短，汽油車也是要停下來加油的。而移動無線充電一旦實現，則會是“只要有路，車就能一直跑”。不知這條技術道路未來能否真正跑通？

3.光伏路面

這項技術曾見諸我國2017年底至2018年初的一系列報導——全球首條高速光伏公路現身濟南。

“曬曬太陽就能發電，電動汽車跑在上面就能充電，下雪後還能自行融化路面積雪……你沒看錯，這就是光伏路面，一項交通行業與新能源產業深度融合的‘黑科技’來了。2017年底，濟南南繞城高速將成為全球首條承載光伏路面研發與鋪設的高速公路。”

據報導中的描述，這項技術是將是將符合車輛通行條件的光伏發電組件直接鋪設在道路上，並以被稱為“透明混凝土”的材料進行覆蓋。配合無線充電技術，光伏路面即可成為電動汽車的“流動充電寶”。此外，報導還對公路在車輛長時間碾壓下的耐用性、安全性等問題作了回應：光伏高速公路產業化團隊先後嘗試了上百種方案，花了8年的時間，進行了500萬次的測驗，才研製出了符合高速公路鋪設標準的光伏路面，並且上路之前還在室內做了大量的實驗，包括抗腐蝕、抗高溫試驗，結果證明，它完全滿足目前高速公路的通車標準。

然而後來怎麽樣了？

破損和維修成了主題，據稱主要原因是大型貨車的碾壓和雨水的侵蝕。

其實，光伏路面主要強調了對太陽能的利用，真的想驅動汽車就過於誇張了。就目前的技術來看，太陽能的光電轉換效率是非常低的，多晶矽太陽能板的光電轉換效率在12%-15%之間，單晶矽太陽能板的光電轉換效率在15%-24%之間。與之類似的還有通過汽車表面覆蓋太陽能電池板發電來驅動汽車，也基本停留在了噱頭的層面上。

當然，這項技術倒是可以啟發我們深度開發諸如公路等基礎設施的功能。至於為什麽漏洞如此之多的項目能夠上馬落實，嗯，想想當年紅極一時的立體快巴就知道了。

4.電軌/接觸網

可以理解為地鐵和有軌電車（高鐵）的變體，通過在空中架設接觸網或在地面鋪設接觸軌來實現有線供電。

西門子曾在美國推出了第一段長達一英裡的“電子公路”，這段公路位於加利福尼亞州洛杉磯和長灘港口附近，包括一個架空懸鏈系統，用於收取電動大型卡車 - 類似於小車或有軌電車線路上的系統。

這種聽上去有些“老掉牙”的傳統技術雖然可以解決電動車的續航問題，但為此鋪設大量的電路網肯定成本不菲。那麽是否可以轉變思路，將其從“交通工具”的屬性中抽離出來，變為一種為汽車充電的方式呢？比如在高速公路上每隔一段便設置兩公里的電軌，汽車電量不足時可就近選擇進入一段電軌，在行駛過程中完成充電。

以上簡單列舉的可能只是我們眾多想法中的幾朵小浪花。有些“黑科技”黑著黑著就成了，當然更多的則是黑著黑著就糊了。電動汽車雖然在最近幾年得以高速發展，卻還遠談不上成熟與理想，也許如今佔主流的鋰電池只是一個短短的過渡方案，也許我們真的點錯了科技樹，也許電動車的終極形態我們甚至都還沒有窺其一斑。

然而越是在起點處望向未來，也越令人感到興奮，電動化大趨勢最終帶來的不僅是高效、環保，更是思維模式的變革與更新。正如溫飽之後才有藝術和哲學，當人類不再為能源憂心發愁時，會是怎樣的呢？

未來可期。