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道路交通革命從充電開始

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2017年12月8日

圖、Siemens於美國試行電子高速公路
 
當前空氣汙染絕大多數的因素是來自於汽車。而特斯拉等汽車公司所建造的使用電力電池來驅動,或許是其中一個可能的解決空汙方案,然而若是能道路充電而非讓汽車充電呢?因此,道路充電成為許多國家思考下世代的交通運輸基礎建設的重要一環。

西門子試行eHighway道路充電
在美國卡森(Carson)高速公路其中總長約一英里的區段實行,位於洛杉磯市中心和長灘的主要港口之間。它被稱之為電子高速公路(eHighway),由西門子(Siemens) 負責電力和工程技術,它可以大量減少高速公路的排放量。目前,還在德國和瑞典也測試了類似的高速公路。
 
eHighway系統的優點CO2零排放,所以噪音等級實際降低了。同時,帶來經濟效益,因為電力驅動比起柴油驅動需能更少。
 
如同大城市的有軌/無軌電車,eHighway專門設計的卡車在電纜線下方運行,每輛卡車都配有一個稱為「pantograph受電弓」的裝置,可以連接線路並汲取動力來推動車輛。目前提供三種卡車上路測試:電動汽車、天然氣電動混合動力車以及柴油混合動力車,這三種卡車在一條長達一英里的道路上測試。這條道路斥資1350萬美元。Siemens表示,未來的成本應該會降至接近500萬美元,將與鐵路運輸相抗衡的競爭力。
 
同時,eHighway好處是,可使用現有的道路基礎設施,將電子高速公路基礎設施安裝到現有道路即可,而不必額外的軌道或是另外建造鐵道。
 
西門子認為eHighway證明該系統是可行的、技術是可用的;也預測,隨著技術進步和人口增長,到2050年交通需求將倍增。至於,道路的改造方案並非主要為了經濟因素,而是為了減低卡車的廢氣排放量將會對氣候變化以及居住在最擁擠城區居民的健康產生巨大的正面影響。研究指出生活在繁忙高速公路的噪音及汙染之下,與癌症及失智症的風險增加有著正相關。
 
最後一項門檻,就是普及安裝的資金。美國全長16.4萬英里的高速公路通電費將超過8000億美元,約略等於美國政府在過去十年內所提出的基礎建設計畫總額。
 
並非每一里道路都需要通電才能使系統正常運作。Siemens建議卡車行進間能在兩個通電的區塊中間穿插未經通電的區塊。當卡車經過設有電力線的區域時,卡車就能使用電力作為行進之用,並同時為車載電池充電。若行進到沒有接觸纜線的部分,就會自動使用電池。
 
eHighway是專門設計給卡車和公共汽車使用,其電力線路高度對客車來說太高了,所以無法配合使用。最近,特斯拉公司推出新型Tesla Semi卡車,所以,在短路程上,eHighway仍可能與Tesla Semi配備的電池卡車相互競爭。Siemens認為,相信汽車技術將會走向電池,但是大卡車若用電池來驅動將會花費太多時間在充電,這段時間卡車就無法出勤,且非得為卡車裝上許多的電池,就無多餘空間可以擺放貨物了。


中國大陸鋪設太陽光電發電路面
濟南南繞城高速公路路面正鋪設太陽能光電板,公路變成充電寶!預計今年(2017) 12月底將通車。該高速公路路面鋪設太陽光電發電,電動汽車邊跑邊充電。與車輛行人接觸的表層是透明混凝土,通行安全係數超過瀝青混凝土路面。中間層是成生電力的原件層,鋪設的是太陽光發電元件,用來蓄電發電;底層則是隔絕下方濕氣的絕緣層。
 
據央視報導,目前濟南南繞城高速公路已並網發電,與充電樁相連。以總面積2600多萬平方米的緊急停車道發電效益來看,鋪設路面光伏設備後,年發電量將達62.17億千瓦時,發電效益達人民幣60.93億元,年減排二氧化碳620萬噸,減排效益相當人民幣18.6億元。

澳洲鐵路公司推出了全世界第一輛太陽能列車
澳洲拜倫灣鐵路公司(Byron Bay Railroad Company)推出了全世界第一輛太陽能列車,並且在新南威爾斯省實際運作,目前行車距離為3公里。這輛太陽能列車是從柴油列車改裝而來的,原本兩具柴油引擎被電池和馬達取代,並且在頂上舖上太陽能發電板,車廂可容納100名乘客,包括50個座位和50個站位。同時,在每個停靠站都安裝太陽能電池板來快速充電。

目前,大部分鐵路公司使用綠色能源僅是為部分車用設備供電,例如:荷蘭國家鐵路公司引進風力發電來為火車供電,印度鐵路公司也推在車頂安裝太陽能電池板的火車,只是為車上電燈和風扇等車用設備供電,但也是綠能電力應用的第一步。(812字;圖1) 
 
相關影片:Siemens eHighway Animation Mining Application

影片來源:Youtube
 

參考資料:
Never Mind Electric Cars: Why Electric Roads are the Real Key to the Future Trucks are bigger polluters than cars, and electric batteries may not be the answer. By Alasdair Wilkins, Inverse, 2017/11/10.


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