瑞典电力道路系统(ERS)的发展
就在20年前,人们还认为电动汽车、公共汽车和卡车在性能和行驶里程方面都不如燃油驱动的车辆。从那时起,电池技术不断发展,我们已经了解到,电动汽车和最近的重型电动汽车都可以媲美甚至好于燃油动力汽车的性能,只要有足够的可充电车载电池。使用电池技术,似乎我们可以为几乎所有的道路车辆供电,但这是问题的结束吗?
这听起来很吸引人,其实并不是那么简单;为这些汽车提供动力的大型电池带来了重量、成本和环境影响等方面的影响。
在隆德大学工程学院,工业电气工程学教授Mats Alaküla从事电力道路系统(ERS)的研究和开发已有十多年了。
“由于充电基础设施建立在夜间充电和路上的快速充电站上,汽车需要大、重、昂贵的电池才能到达可接受的驾驶范围。”这对于像重型卡车和公共汽车这样靠有效载荷赚钱的商业车辆来说尤其麻烦。Alaküla说:“我们需要寻找一种解决方案,使电动汽车的运行成为可能,同时减少对电池的需求。”
电力道路系统的优势
现代ERS的概念是20年前出现的,其灵感来自无轨电车不断提供能量的能力。下一代ERS可以为几乎所有类型的公路车辆(如汽车,公共汽车和卡车)供电。它足够智能,可以区分不同车辆之间的消耗,帮助车辆规划ERS充电并在不同车辆之间选择性地分配电源,以及管理计费和其他服务。
ERS可使电池尺寸减少多达80%,从而增加了旅客和货物的有效负载能力,并减少了电池对环境的负面影响。ERS基础设施适用于现有道路;Evolution 道路项目中的技术在沥青的顶部安装了一根细轨,使其非常容易安装。此外,这根细轨包含先进的技术,从根本上将道路升级为智能和数字网络,除能源供应外,还提供通信优势。
费用呢?
隆德大学的Mats Alakula估计,在瑞典的主要道路系统(定义为所有欧洲电子道路指定和国家道路)上实施ERS网络的成本,还不到在全国范围内实施充电站网络和更大的电动汽车电池成本的一半。
这样的实施方式意味着,在大部分地区,从ERS网络外部的任何点到ERS道路的距离都将小于50公里,从而减少了对大量电池的需求。
公共交通的收益
在城市中为公共交通实施ERS可以为各种车辆(例如小汽车和商用车)带来好处,这些车辆可以利用与公共交通系统相同的收费基础设施。这使它成为整个城市的一种经济高效且环保的解决方案。现代ERS还可以提供智能城市服务,从而为城市及其市民带来众多好处。
例如,人口为90,000的瑞典隆德市拥有10条公交线路。使公交车队电气化的一种解决方案是在其终站充电。在隆德大学,计算表明10条公交线路将需要20个终端站充电器。而为了在城市行驶时为这10条公交线路供电,由于公交线路部分共享相同的路线,因此仅需要用全部ERS的总路线长度的10%覆盖ERS(不需要建设终端站充电器)。ERS的成本,包括安装在公交车上的相关设备,将与末端充电站大致相同,但是许多其他类型的车辆可以共享ERS充电基础设施。
瑞典ERS与充电站网络实施成本比较
推动消费者转向电动汽车
随着ERS的实施,电动汽车可以受益于扩展的范围和使用不需要大电池,使更便宜的电动汽车更吸引消费者。汽车在行驶中、甚至在城市各处停放时都可以进行无缝充电,这消除了如今许多电动汽车所面临的一些障碍和额外规划。
“为什么在不需要时我们应该停止充电,更重要的是,在我们开车时要承担沉重的电池的重量?有了ERS,您就可以进行无缝充电,也就是说,您只需在开车甚至停车时都可以充电。”瑞典ERS项目合作伙伴Elonroad AB的首席执行官Karin Ebbinghaus说道。
瑞典是电力道路系统的先锋
瑞典是ERS的先驱,在公共道路上有四个不同的测试地点。瑞典ERS路线图的下一步是建造一个25-30公里的试点项目,这是该国第一个永久性ERS项目。这些项目主要由瑞典交通管理局资助,作为政府到2030年将国内交通的温室气体排放减少70%目标的可能解决方案之一。
关于"Evolution 道路"项目
瑞典交通管理局委托“Evolution 道路”项目在瑞典隆德市的公共道路上建设电力道路示范站点。目的是测试并获得有关ERS的更多知识,ERS是一种气候智能技术,可在行驶时使用更少的电池从道路上为电动汽车充电。
Evolution 道路是与工业,学术界和公共部门的合作伙伴建立的公私合作伙伴关系。该技术由瑞典公司Elonroad AB与隆德大学工程学院共同开发。其他合作伙伴还有InnovationSkåneAB,Kraftringen Energi AB,隆德市,Ramboll,Skånetrafiken,Solaris Sverige AB以及瑞典国家公路和交通研究所VTI。进化之路项目于2019年开始,并将持续到2022年。