如果道路能够为我们的电动汽车在行驶过程中进行无线充电，那该多好？
从5月1日起，一段长约四分之一英里的高速公路路段将开始施工，用于测试向重型电动卡车进行无线电力传输的技术。（图片：普渡大学/格雷塔·贝尔）这正是美国印第安纳州普渡大学的一支土木工程师和科学家团队正在解答的问题，他们参与了美国国家科学基金会的“通过道路电气化电力基础设施推进可持续性计划”（ASPIRE），该计划是该组织工程研究中心计划的一部分。
这个想法很简单：建造一个公路电动汽车充电系统，以无线方式为半挂车大小的车辆保持电动汽车电池的电量。
该项目名为动态无线电力传输（DWPT），目前已推出面向终端用户的固定式产品。
普渡大学土木工程教授约翰·哈多克 (John Haddock) 负责该校在该项目中的工作，他说：“你可以购买用于固定充电的技术；你可以把它放在你的车库里，这样当你盖上车库盖时，它就会给你的汽车充电，而你无需插上任何东西。”
哈多克表示，他的团队正在将这一概念转化为动态概念，并将其融入道路建设中，以便像半挂车这样以每小时 65 英里（105 公里）的速度行驶的大型车辆能够保持充电状态。
“这意味着汽车在行驶过程中，实际上可以从该系统中获取电量，”他解释说，并指出该系统利用磁场来传输电能。“该系统是一个感应系统。”
Haddock 澄清说，这项技术可能不足以增加车辆的电量，但可以防止在使用电动道路时发生放电。
普渡大学教授约翰·哈多克（左）和研究生奥斯卡·蒙卡达正在检查一块采用无线电力传输技术的混凝土路面。后方的机器模拟半个半挂卡车车轴，用于测试原型机的功能。（图片：由Consensus Digital Media提供）哈多克推测说：“该系统可以为小型车辆的电池充电”，他还表示，像福特 F-150 Lightning 这样的卡车在高速公路上行驶时，实际上可以增加其续航里程。
普渡大学与美国发动机和发电制造商康明斯、印第安纳州交通部 (InDOT)、美国基础设施咨询公司 AECOM、工程师事务所 PC Krause and Associates 以及承包商 White Construction 合作开展了该项目，该项目于 4 月 1 日开工建设。原型机建造完成后，将进行测试运行，直至 2024 年秋季。
该原型机利用智能手机放在充电板上进行无线充电的相同科学原理，位于美国印第安纳州西拉法叶市 231 号和 52 号高速公路的一小段道路上。
该充电技术的设计使其可以改装到现有的道路网络中。
据普渡大学称，印第安纳州交通部最终计划建造一条长约0.4公里（四分之一英里）的测试平台，专门测试这种混凝土为重型卡车提供200千瓦及以上功率充电的能力。不过，这项评估不会对公众开放，充电功能仅在测试期间启用。
经济可行性“投机取巧”
虽然现在就断言电动汽车充电道路将成为美国未来的主要特征还为时尚早，但如果任何实体或市政当局能够弄清楚其中的经济效益，DWPT 项目就具有巨大的发展潜力。
康明斯混合动力和电气化技术总监约翰·克雷斯表示：“这项技术将会奏效，但其经济可行性尚属推测。”
康明斯公司将提供用于DWPT测试的纯电动卡车。该车辆将与普渡大学的充电系统集成，以便更好地监控充电能力。
预计于2025年启动的试点项目中，照片前景中的黑色线圈将用于向背景中的康明斯重型电动卡车传输电力。（图片：普渡大学/格雷塔·贝尔）普渡大学的哈多克建议，可以采用类似于高速公路或收费公路的模式来解决成本问题：司机付费使用充电功能，并按使用次数收费。
不过，在初期阶段，问题（可以理解地）比答案多。
“它能否以经济有效的方式部署，并能用于收回这些成本？车队运营商的‘电力传输成本’能否与有线充电的成本相对比较？”克雷斯反问道。
他回答说：“如果能够实现价值，它就能为电池电动卡车带来巨大的好处，例如实现高续航里程、消除或减少充电相关的停留时间以及减小电池尺寸。”
Haddock表示，DWPT概念最适合应用于交通繁忙的高速公路；特别是那些货运和跨州交通量较大的高速公路。
哈多克说：“并非所有道路都需要这种路面。只有当路面是为重型卡车设计的，并且并非所有路面都需要这种路面；并非整条道路都需要。”
Haddock补充道，展望未来，州交通部门应该明智地分阶段实施这项技术。
“也许有十英里（16公里）的路段有路，然后二十英里（32公里）的路段就没有路了，”哈多克说道。
克雷斯指出，有研究表明，美国州际公路只需有 20% 的路段配备这项技术就能产生影响。
“行业不会要求 100% 的高速公路都采用动态无线电力传输，”他证实道，并指出，尽管如此，这仍然是一项成本很高的举措，占比高达 20%。
然而，无论十年或更久以后的价格是多少，都不会降低其潜力，印第安纳州交通部正热切期盼着未来无线自充电道路的到来。
“如果成功，将为进一步创新敞开广阔的机会之窗，这将在试飞结束后进行讨论，”印第安纳州交通部表示。
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