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电动汽车的无限可能/边跑边充电

2021/07/18 07:00
新能源汽车发展现状与瓶颈
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通过多年来对新能源汽车产业链的培育,各个环节逐步成熟,丰富和多元化的新能源汽车产品不断满足市场需求,使用环境也在逐步优化和改进,在这些措施之下,新能源汽车越来越受到消费者的认可。2020年,国内新能源汽车产销创历史新高,分别完成136.6万辆和136.7万辆,同比分别增长7.5%和10.9%,增速较上年实现了由负转正。其中,纯电动汽车产销分别完成110.5万辆和111.5万辆,同比分别增长5.4%和11.6%;插电式混合动力汽车产销分别完成26万辆和25.1万辆,同比分别增长18.5%和8.4%;燃料电池汽车产销均完成0.1万辆,同比分别下降57.5%和56.8%。

电动汽车的无限可能/边跑边充电

从消费构成来看,新能源汽车消费结构已发生明显变化,优质车型供应促进 C 端消费增长。根据交强险数据,非运营C端消费占比约71%,较 2019年的54%有所提升;运营车辆销量占比由 2019年28%下降至2020年的15%。

从车型来看,特斯拉与五菱宏光MINI形成高低组合,分列第一、二名,销量均超过10万辆,遥遥领先其他品牌。特斯拉在网联科技、无人驾驶、电池技术等领域一路高歌猛进,以令人目不暇接的态势不断推陈出新,销量节节攀升。五菱宏光MINI EV以超低的价格、灵动的造型设计、远优同价格区间老年代步车的产品力,迅速成为电动汽车行业的“网红”。

电动汽车的无限可能/边跑边充电

2020年国内新能源汽车销量排名(单位:万辆)

时代的化总是从一个个领域的趋势变化开始,发展新能源汽车不仅是全球汽车行业发展的大趋势,也是实现我国汽车工业在国际竞争中弯道超车的重要路径。而电能作为新能源汽车的“粮草”,充电设施建设却未能“先行”。

据工信部数据,今年前8个月,我国新能源汽车产销量占比相比2011年上涨了18倍。但行业的快速发展让新能源车“充电难”问题日益凸显。 新能源车“井喷式”发展的同时,也暗藏隐忧,充电难、续航里程短等问题,仍是制约新能源车发展的瓶颈,如何促进新能源车行业健康发展,任务依然艰巨。

电动汽车的无限可能/边跑边充电
混凝土路面充电技术破解新能源“里程焦虑”,“碳中和”、“碳达峰”指日可待!

澳大利亚

电动汽车的无限可能/边跑边充电

为达到不同承重要求与防火防水功用,混凝土厂商会添加各式材料并尝试不同制造过程。例如,近日澳洲矿商 Talga 利用石墨烯让混凝土产生新功用,成功研发出高导电混凝土,有望实现未来电动车边行驶边充电梦想。

身为澳洲新兴矿业公司,Talga 在瑞典开发石墨、生产高品质石墨烯。近期该公司更与英国研究开发(R&D)实验室合作,在水泥中添加石墨烯并制出高导电混凝土,其体积电阻系数为 0.05 ohm-cm,英国艾希特大学测试更指出,石墨烯混凝土的强度比一般混凝土高 146%,采用该技术也能进一步减少水泥使用量,预估每吨可减少 446 公斤二氧化碳排放。

Talga 总经理 Mark Thompson 表示,石墨烯功能就像电磁炉的加热元件,用在混凝土可增强导电性。石墨烯虽然负载量低,但导电率非常高,可为导电混凝土商业化和持续开发提供必要技术支持。

Talga 指出,由于维修保养成本低、寿命也长,该技术就类似于室内地板达到供暖效果,直接取代目前的铅垂式热水系统。且石墨烯混凝土的功能也不仅有供暖,还可以用于抗静电或屏蔽电磁波,可用在军事重地或为桥梁、风机等设备提供防雷效果,日常生活也能用在路面融雪。这样就不需要再使用盐和除冰化学剂来融雪,这些方法都可能导致路面腐蚀或污染地下水,也可以省一笔购买化学剂的钱。

石墨烯制程复杂、成本高,通常需要将石墨层层分离才能得出单层石墨烯,但石墨烯投资回报率高,应用也相当广泛,除了可用于资讯、能源、航太、运输、医疗等产业,也同时是备选锂离子电池阳极材料,Talga 先前指出,公司的石墨烯与市面锂离子电池匹配度高,两相结合后充放电功率与能量皆提高 20%,初始效率更达到 94%。

该公司表示,全球每年约有近 4,500 亿美元投入混凝土市场,市场每年差不多有 50 亿吨水泥,导电混凝土市场庞大。

导电混凝土也可说是让电动车达成边跑边充电梦想的关键技术,未来也可望用于电动车充电或是无线充电,Talga 表示,未来将研究导电混凝土在路面充电的潜力,让驾驶不管在行驶或停车状态都可利用加热、感测与导电混凝土充电。

以色列

以色列初创公司electreon wireless也研发了一段可以给电动汽车充电的公路。

在路面的下面铺设有类似手机无线充电的充电线圈,当在汽车底盘加装无线接收器后,司机行驶在马路上时,只需要打开开关,汽车就能一边行驶一边充电,只要充电公路足够长,就可以做到近乎无限的续航。

如此高科技含量的公路铺设并不麻烦,先确定充电轨道后,挖一条30厘米深的基坑,将充电线圈放置在预制路基之上,并连接电网,最后铺上沥青就大功告成了。

值得一提的是,这条充电公路还具有自动计费功能。当汽车在上面充电后,充电系统可通过网络自动扣费,并且,该系统经过测试,在0℃时,一辆40吨的电动公交上安装了5个接收器,当发射和接收系统的功率约为20千瓦时,效率可达到90%,远超过人们的预期。

结语

以上介绍仅为个别国家的相关研发和实验探索,目前仅在本国极个别路段进行试验,不具有普遍性。充电难已经成为全球电动汽车领域共知的问题,也是受众对电动汽车接受度的障碍之一,一旦相关技术通过了实用性和经济性等综合验证,相信其市场价值还是相当可观的。

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