高速路面就是“充電寶”，邊跑邊充的“黑科技”來(lái)了！

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原標(biāo)題：高速路面就是“充電寶”，邊跑邊充的“黑科技”來(lái)了！

由于環(huán)境污染加劇，節(jié)能減排要求的提高，全球越來(lái)越重視電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景，但是“里程焦慮”一直都被認(rèn)為是阻礙消費(fèi)者選購(gòu)新能源車(chē)的最大障礙之一。盡管新能源車(chē)市場(chǎng)呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但人們對(duì)新能源車(chē)?yán)m(xù)航的憂(yōu)慮卻仍未消除。為了解決這一問(wèn)題，多國(guó)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)修建混凝土“充電馬路”。

澳大利亞

為達(dá)到不同承重要求與防火防水功用，混凝土廠商會(huì)添加各式材料并嘗試不同制造過(guò)程。例如，近日澳洲礦商 Talga 利用石墨烯讓混凝土產(chǎn)生新功用，成功研發(fā)出高導(dǎo)電混凝土，有望實(shí)現(xiàn)未來(lái)電動(dòng)車(chē)邊行駛邊充電夢(mèng)想。

身為澳洲新興礦業(yè)公司，Talga 在瑞典開(kāi)發(fā)石墨、生產(chǎn)高品質(zhì)石墨烯。近期該公司更與英國(guó)研究開(kāi)發(fā)(R&D)實(shí)驗(yàn)室合作，在水泥中添加石墨烯并制出高導(dǎo)電混凝土，其體積電阻系數(shù)為 0.05 ohm-cm，英國(guó)艾希特大學(xué)測(cè)試更指出，石墨烯混凝土的強(qiáng)度比一般混凝土高 146%，采用該技術(shù)也能進(jìn)一步減少水泥使用量，預(yù)估每噸可減少 446 公斤二氧化碳排放。

Talga 總經(jīng)理 Mark Thompson 表示，石墨烯功能就像電磁爐的加熱元件，用在混凝土可增強(qiáng)導(dǎo)電性。石墨烯雖然負(fù)載量低，但導(dǎo)電率非常高，可為導(dǎo)電混凝土商業(yè)化和持續(xù)開(kāi)發(fā)提供必要技術(shù)支持。

Talga 指出，由于維修保養(yǎng)成本低、壽命也長(zhǎng)，該技術(shù)就類(lèi)似于室內(nèi)地板達(dá)到供暖效果，直接取代目前的鉛垂式熱水系統(tǒng)。且石墨烯混凝土的功能也不僅有供暖，還可以用于抗靜電或屏蔽電磁波，可用在軍事重地或?yàn)闃蛄?、風(fēng)機(jī)等設(shè)備提供防雷效果，日常生活也能用在路面融雪。這樣就不需要再使用鹽和除冰化學(xué)劑來(lái)融雪，這些方法都可能導(dǎo)致路面腐蝕或污染地下水，也可以省一筆購(gòu)買(mǎi)化學(xué)劑的錢(qián)。

石墨烯制程復(fù)雜、成本高，通常需要將石墨層層分離才能得出單層石墨烯，但石墨烯投資回報(bào)率高，應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，除了可用于資訊、能源、航太、運(yùn)輸、醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)，也同時(shí)是備選鋰離子電池陽(yáng)極材料，Talga 先前指出，公司的石墨烯與市面鋰離子電池匹配度高，兩相結(jié)合后充放電功率與能量皆提高 20%，初始效率更達(dá)到 94%。

該公司表示，全球每年約有近 4,500 億美元投入混凝土市場(chǎng)，市場(chǎng)每年差不多有 50 億噸水泥，導(dǎo)電混凝土市場(chǎng)龐大。

導(dǎo)電混凝土也可說(shuō)是讓電動(dòng)車(chē)達(dá)成邊跑邊充電夢(mèng)想的關(guān)鍵技術(shù)，未來(lái)也可望用于電動(dòng)車(chē)充電或是無(wú)線充電，Talga 表示，未來(lái)將研究導(dǎo)電混凝土在路面充電的潛力，讓駕駛不管在行駛或停車(chē)狀態(tài)都可利用加熱、感測(cè)與導(dǎo)電混凝土充電。

俄羅斯

據(jù)《國(guó)際土木工程雜志》報(bào)道，由俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)與東西伯利亞國(guó)立工藝管理大學(xué)已聯(lián)合研發(fā)出"發(fā)電混凝土"。未來(lái)它可能會(huì)被運(yùn)用在制作不凍結(jié)的人行橫道、跑道還有路面上，電動(dòng)車(chē)將以無(wú)接觸的方式直接從中感應(yīng)充電。

他們?yōu)殡妱?dòng)車(chē)添加了含碳的納米顆粒，俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)教授羅曼·費(fèi)久科中校說(shuō)：“含碳的納米顆粒在混合物凝固的過(guò)程中作為結(jié)晶中心，與對(duì)照的樣品相比新混凝土的結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，依靠較小的孔隙漏水漏氣少，更加耐用。”

根據(jù)進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)和俄羅斯東西伯利亞國(guó)立工藝管理大學(xué)的工程師們稱(chēng)，新的混凝土不僅可以發(fā)電，而且比任何其它一種混凝土結(jié)實(shí)30%至35%。

新混凝土中的一部分水泥被替換成發(fā)電廠的灰和爐渣以及處理花崗巖的廢物，因此生產(chǎn)這種混凝土比生產(chǎn)普通的混凝土以及現(xiàn)有的類(lèi)似混凝土的東西更為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。

美國(guó)

美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校（UNL）也曾研發(fā)出導(dǎo)電混凝土，將混凝土與鋼屑、碳粒子相結(jié)合，擁有足夠?qū)щ娦匀诨?，而且還能保證人體不會(huì)觸電。該技術(shù)也利用磁鐵石代替一般石灰和沙子，可隔絕電磁波和手機(jī)的無(wú)線電頻率。

歐洲

英國(guó)道路建設(shè)公司Britpave主要從事開(kāi)發(fā)和推廣混凝土和水泥基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，他們?cè)O(shè)想修建的充電馬路：在路面內(nèi)安裝線圈模塊，以產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)同放置在汽車(chē)底盤(pán)上的二次線圈相互作用產(chǎn)生電流，將電荷輸送到車(chē)輛的電池中，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)續(xù)航。

除了Britpave之外，比利時(shí)的Flanders公司也已經(jīng)在混凝土和瀝青路面上測(cè)試了感應(yīng)充電系統(tǒng)。法國(guó)的FABRIC項(xiàng)目已經(jīng)以20KW的功率為兩輛時(shí)速在100km/h以上的雷諾汽車(chē)成功充電。

以色列

以色列初創(chuàng)公司electreon wireless也研發(fā)了一段可以給電動(dòng)汽車(chē)充電的公路。

在路面的下面鋪設(shè)有類(lèi)似手機(jī)無(wú)線充電的充電線圈，當(dāng)在汽車(chē)底盤(pán)加裝無(wú)線接收器后，司機(jī)行駛在馬路上時(shí)，只需要打開(kāi)開(kāi)關(guān)，汽車(chē)就能一邊行駛一邊充電，只要充電公路足夠長(zhǎng)，就可以做到近乎無(wú)限的續(xù)航。

如此高科技含量的公路鋪設(shè)并不麻煩，先確定充電軌道后，挖一條30厘米深的基坑，將充電線圈放置在預(yù)制路基之上，并連接電網(wǎng)，最后鋪上瀝青就大功告成了。

值得一提的是，這條充電公路還具有自動(dòng)計(jì)費(fèi)功能。當(dāng)汽車(chē)在上面充電后，充電系統(tǒng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)扣費(fèi)，并且，該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試，在0℃時(shí)，一輛40噸的電動(dòng)公交上安裝了5個(gè)接收器，當(dāng)發(fā)射和接收系統(tǒng)的功率約為20千瓦時(shí)，效率可達(dá)到90%，遠(yuǎn)超過(guò)人們的預(yù)期。

以上是小編結(jié)合新興市場(chǎng)趨勢(shì)為大家匯編的相關(guān)資料，介紹僅為個(gè)別國(guó)家的相關(guān)研發(fā)和實(shí)驗(yàn)探索，目前僅在本國(guó)極個(gè)別路段進(jìn)行試驗(yàn)，不具有普遍性。充電難已經(jīng)成為全球電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域共知的問(wèn)題，也是受眾對(duì)電動(dòng)汽車(chē)接受度的障礙之一，一旦相關(guān)技術(shù)通過(guò)了實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性等綜合驗(yàn)證，相信其市場(chǎng)價(jià)值還是相當(dāng)可觀的。

來(lái)源：Energy Trend、國(guó)際土木工程雜志、能源新聞網(wǎng)

編輯：IPRdaily王穎          校對(duì)：IPRdaily縱橫君

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