儀商訊:近年來,我國的電動汽車正呈現一個迅猛的發(fā)展勢頭,且在全國多個城市得到推廣。但對于使用者來說,充電一直都是束縛電動汽車實際應用的老大難問題。近日,在浙江紹興,總重量達200噸的大型自卸車輕松壓過一段由太陽能電池板鋪成的道路,路面完好無損。這標志著該道路成為目前世界上承重最大的太陽能試驗道路;也意味著由浙江蘭亭太陽能科技有限公司、中科院寧波材料技術與工程研究所、清華大學智慧城市與智慧交通研究中心等多家單位歷經十年完成的“太陽一號”光伏路面成套技術研發(fā)成功。
承重200噸、光伏發(fā)電、電動智能車輛無線充電、冬季化冰雪……在太陽能公路仍是一個新概念的當下,這條太陽能試驗道路處處顯現著“黑科技”特質。那么它到底是如何實現上述功能的呢?
一舉兩得與“自給自足”
“太陽能道路一舉兩得,作為太陽能電站,它不單獨占用土地面積;作為道路鋪設材料,它同時具備發(fā)電功能?!敝袊茖W院半導體研究所研究員曲勝春接受科技日報記者采訪時表示,行車和發(fā)電是太陽能道路的兩項基本功能。
作為道路,太陽能道路必須具備承重、耐強摩擦性能。“一般的車輛只有幾噸,部隊大型坦克車才能達到100噸,如果最極端情況下路面能夠承受,小型車肯定也沒問題?!碧m亭工程建設集團工程師李景軒表示,試驗時使用了總重達200噸的大型自卸車碾壓該試驗道路,路面絲毫不為所動。
這種太陽能道路由功能層、承重層和基底層構成?!盎讓优c中間承重層形成的路基有足夠的支撐能力,它們由剛性(水泥)或柔性(瀝青)結構組成,這兩種材料本身承載力就比較強?!睆氖碌缆方ㄔO行業(yè)已三十多年的李景軒說,功能層中的太陽能光伏板雖然是一種脆性材料,但涂加了獨創(chuàng)工藝的柔性材質保護層,因此,這個表面看似玻璃的保護層摩擦系數高、強度也高,既能保護太陽能板材,又能保證車輛正常行駛?!懊恳粚又g都有柔性粘合性連接材料,防止層與層之間錯位、移動?!彼f。
那么太陽能道路如何發(fā)電?曲勝春表示,太陽能電池雖然叫電池,但它不是儲能,而是把光轉換為電能。硅、砷化鎵等半導體材料吸收太陽光產生電子—空穴對,電子—空穴對遷移到PN結結區(qū)分離為自由電荷。產生直流電后,可以直接使用或被存儲。如果要進入市電電網,需經逆變器轉變?yōu)榻涣麟姟?/span>
李景軒介紹,太陽能道路發(fā)電主要用來滿足當前道路的照明、電動車充電、隧道等公路用電需求,剩余電量并入電網,夜間或其他需要用電時再從電網輸送,實現“自給自足”,而目前公路用電大多需要單獨輸送。
充電秘密“埋藏”在地底
該太陽能道路的出現讓電動汽車的充電方式出現全新想象:邊跑邊充電。
秘密“埋藏”在地底下。“試驗道路的太陽能電池上預埋了一組可產生磁力的導磁裝置板,根據‘磁生電電生磁’的原理,當無線充電電動車接收到磁即可轉換成電?!崩罹败幷f,具備電轉換裝置的電動汽車在太陽能公路上,能夠一邊奔跑一邊吸收太陽能路面?zhèn)鞒龅碾姶?,同時在“體內”轉換為電,實現邊跑邊充電的炫酷功能。
曲勝春表示,太陽能道路作為供電端,通過裝置把電轉化為電磁波,電動車相當于接收端,如果安裝了電磁波接收、轉換裝置,就可看成是無線充電電動汽車,這種汽車奔跑在太陽能道路上,就像玩跑酷游戲一路狂奔一路接收金幣,它能邊跑邊接收電磁波,并利用自身車載裝置轉換為電?!邦愃朴跓o尾家電,供電端與用電器之間通過電磁場以非接觸方式傳送能量,兩者之間不用電線連接?!?/span>