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    电动汽车走向千家万户的捷径是“高速公路侧集电”

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    东方技术评论2025-11-21

    自从特斯拉成功地将锂电池推广到电动汽车,已经二十年时间了。这期间,在各国政府有力推动下,电动汽车得到了长足的发展,正在成为车市重要组成部分。电车的优势是广泛被宣传过的,也为车界所熟知。随着电车的广泛使用,其问题也暴露无遗。

    电车的问题在于,电池包很大,不但重量大,价格高,而且具有自燃的危险;尽管如此,人们作长途旅行时,仍然存在里程焦虑,如果冬天被堵在高速公路(如23年春运时的武汉冻雨)上,电动汽车车主往往会面临非常尴尬的局面。这些形成了电动汽车明显的短板。

    有鉴于电动汽车的种种问题,现在已经形成一种共识:对于家中仅有一部车的广大用户,车主应当优先考虑油车,其次有内燃机背书的电动汽车(插混,增程)。该认识将对电动汽车的推广应用形成实质性的限制,随着优惠政策的退坡,电动汽车市场占有率有可能面临滑坡。

    如何补齐电动汽车的“电池超重易燃,仍有里程焦虑”短板,电车业内可谓是八仙过海,百花齐放,快充,换电,增程,插混已经上阵,固态电池也在路上。当然,大众对于这些似乎并不十分看好,车厂也不够自信,普遍对于电车的优惠政策退潮感到忧心忡忡。

    有没有一种途径,既减轻电池包重量(同时降低成本),同时还消除里程焦虑,从而使电车与油车并驾齐驱,甚至略胜一筹的解决方案?

    这个方案其实是有的,这就是——高速公路侧集电!车辆在高速公路上行驶时,从侧面伸出“偏转-伸缩复合功能集电刷”,通过接触极板的方式,从升级的中央分隔栅栏获得电力,驱动车辆同时向电池包充电。

    而且经过多年探索与实验,“高速公路侧集电”方案已经趋于成熟:

    在路端,升级的分隔栅栏形成侧供电系统,其特点在于,侧供电系统为长条形箱体,中央是通电的电缆,两边是平时不带电的极板,电缆与极板分离,合规(已经入网且已经缴费)车辆接近时发出申请,控制器接通开关,联通箱体中的电缆对外部的极板供电,以保证正常收费,同时保证用电安全;

    在车端,采用偏转-伸缩复合功能集电刷,偏转竿与伸缩臂之间装有传感器,角度大了伸缩臂伸出,角度小了伸出,保持偏转竿与极板之间距离在最佳接触适应范围之内。换一个角度来看,偏转竿具有良好的调节适应性,伸缩臂具有较大的调节范围,偏转竿通过传感器调动伸缩臂,使得车辆的集电刷能够在保持良好接触的前提下保持距离适应调节方便自如,接入与撤出电网简便快捷;

    车辆配有适量电池包(如续航120公里),在高速公路上,形成车辆能源系统的集电-蓄电互补,具有无限制的续航能力。

    较小的电池包,在“夜充日用”的前提下,可保证通勤需要。利用夜间低价电充电,可降低充电费用,同时实现电池的日历寿命与循环寿命的匹配,发挥电池的最大经济价值。另一个优势在于,较小的电池,较低的电池价格,有利于车辆-电池分开计价,从而提高电车的保值率,这对激活二手车市场极为有利。

    中国已是第一高速公路大国,高速公路的里程达20万公里,联通几乎每一个县城。如果全部实现高速公路侧集电改造,则电动汽车自然全国畅通无阻。其实,初期只要将高速公路总里程的25%(即5万公里)实现“侧集电”改造,即可基本解决电动汽车的里程焦虑问题。包括22千伏的配电网在内,高速公路侧供电系统的改造费用约为 (300万元/每公里),5万公里,约需1500亿元,可以撬动的电动汽车市场增长预期可达1亿辆,市值达10万亿元。而且,这1500亿投入,预计可以在建成后5年完全收回。

    从第一份专利申请算起,我们探索“侧集电”已经有30多年的历史。开展实验开发工作也有10多年经历。提出“高速公路侧集电”也已经有四年有余。然而,推广应用速度似并不如预期的那样好。原因在哪里?

    一个原因可能在于,我们的团队主要是技术开发人员,推广能力不算好,错过了一些重要的机遇,推广不力。还有一个因素,高速公路侧集电,是一个本土发明,没有洋背景,在国内车界不受重视,在融资与推广存在不少问题。

    为了解决上述问题,我们正在筹划成立“高速公路侧集电”推广联盟,计划邀请开发单位,车企,高速公路公司,政府管理部门,媒体单位加入进联盟,开创具有中国特色的电动汽车新路线,让电动汽车无需政策奶瓶,也能与油车并驾齐驱,甚至略胜一筹,进入千家万户。

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