一條能為電動車充電的高速公路離真實(shí)化仍遙遙無期

電動汽車有朝一日能夠在高速公路上邊行駛邊無線充電，在不依賴電池的情況下驅(qū)車數(shù)百英里甚至數(shù)千英里，這想法聽起來還很科幻，但有些工程師正在努力讓這件事變得更現(xiàn)實(shí)些。

目前，大多數(shù)電動汽車充滿一次電可行駛 100～250 英里（約 160～400 公里），具體續(xù)航力取決于型號。但就算是美國，如果放眼整個地區(qū)充電站點(diǎn)還是很少，要求車主開著一輛電動汽車長途旅行是非常大的挑戰(zhàn)。

這個問題可能會隨著容量更高的電池問世、無線電力傳輸技術(shù)發(fā)展而消失。過去兩年，科羅拉多大學(xué)波德分校電機(jī)與能源工程學(xué)系助理教授 Khurram Afridi 與其他工程師在努力研發(fā)以極高頻率的電場傳輸電力，也許有一天可以讓這類技術(shù)超越小型消費(fèi)性電子產(chǎn)品，開始為更大型產(chǎn)品如汽車提供動能。

無線電力傳輸概念已令科學(xué)家著迷多年，比如在電磁場領(lǐng)域有多項(xiàng)革命性發(fā)明的天才發(fā)明家尼古拉·特斯拉，就曾公開表演過遠(yuǎn)距離傳遞能量的成果，他有多項(xiàng)相關(guān)專利及電磁學(xué)理論研究工作，是現(xiàn)代無通訊和無線電的基石。他也相信他能透過空氣傳送電力，可惜由于經(jīng)濟(jì)困難（因?yàn)槟峁爬瓚械霉芊杀Ｕ?，結(jié)果專利都被搶走了），導(dǎo)致研究項(xiàng)目未完成。

如今一些小型消費(fèi)性電子產(chǎn)品已可裝備無線電力傳輸技術(shù)，但能傳輸大量電力的高頻技術(shù)還未開發(fā)成功，加上還要為高速行駛中的汽車隔空充電，難度提升不只一個層次；此外，智能手機(jī)無線充電只要 5W 功率，筆記本電腦可能需要 100W 功率，但一輛行進(jìn)中的汽車需要功率以 KW 計(jì)。

大多數(shù)無線電力技術(shù)透過以循環(huán)方式的磁場傳遞能量，但這需要脆弱的鐵氧體（ferrite）來維持能量導(dǎo)向，成本昂貴，故 Khurram Afridi 考慮改以能大幅降低成本的電場傳輸能量。高速公路上可以另辟一條無線充電專用車道，有需要充電的電動車只要于該車道上行駛即可，電能則透過在馬路與車輛間的極小電容傳輸。

當(dāng)然這么小的電容不可能傳輸足夠能量，所以 Khurram Afridi 團(tuán)隊(duì)提出改進(jìn)方法：增加電場頻率。在他們的實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)做到了以兆赫級頻率傳輸千瓦功率。研究人員正在努力開發(fā)原型，并試著將之?dāng)U展到潛在實(shí)際應(yīng)用中。

一條能為電動車充電的高速公路離真實(shí)化遙遙無期，但作為一名科學(xué)家，Khurram Afridi 抱持樂觀積極的態(tài)度面對。