請各位讀者首先觀看一下上面的視頻。在這段視頻中,一輛電動助行車在一所大學的實驗室內設置的的環形道(全長約20m)上行駛。仔細觀察一下就會發現,這輛電動助行車并沒有安裝用來提供動力的蓄電池。
其實,該車是從地板獲得電力的。為行駛中的電動車輛開發出充電系統的是日本豐橋技術科學大學電氣電子信息工程系波動工程研究室教授大平孝等人的研究小組。大平等人于2011年首次公開了研究內容。盡管當時電動車輛行駛中供電領域已有多項候選技術,但大平等人的研究小組提出的經由輪胎來傳輸電力的新方法還是令人耳目一新。
該研究小組采用了名為電場耦合方式的技術。在路上鋪設金屬板,使金屬板與輪胎鋼絲帶束層(Steel Belt)之間形成電容,讓位移電流(高頻電流)通過,由此來傳輸電力。
這是一項誕生于日本的電動車輛行駛中供電新技術。在這項備受關注的技術中主導開發的大平在接受記者采訪時,介紹了研發背景、進度情況以及今后的使用推廣前景。
——為何致力于電動車輛行駛中供電系統的開發?
大平:我們認為繼煤炭(固體)、石油(液體)、氫氣(氣體)之后的第4代汽車要“在行駛中供電”。讓高速公路實現“電化”,從路面供電來驅動電動汽車(EV)的馬達旋轉。這種汽車不需要攜帶能源(存儲能源的部件),從這一點來說,該創意與傳統思維大為不同。

豐橋技術科學大學電氣電子信息工程系波動工程研究室教授大平孝
仔細想想,這種創意與電車的原理相同。不過,我們打算為力爭實現實用化的EV配備小容量二次電池。這樣的話,就能在(支持行駛中供電的)電化道路以外的路面上進行短距離行駛了。也就是說,理念是“可行駛到家中車庫的電車”。行駛中供電的EV與汽油車相比,能量效率高出很多,可望成為低碳社會的移動工具和主流。
——主流的行駛中供電技術采用電磁感應方式。也有很多人力推磁場共振方式。在這種形勢下,您的研究小組提出了采用電場耦合方式的新技術。并自主開發出了經由輪胎的無線供電技術,這項創意的背景是什么?該技術與其他方式相比,存在哪些優勢?
大平:2007年美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)提出了磁場共振方式,并證實可以采用兩個線圈進行非接觸電力傳輸。自那以后,日本國內外的企業和研究機構紛紛運用MIT提出的設計理論,開始開發用來為EV無線供電的技術。
雖然磁場共振方式可以向空間上相隔一定距離的位置傳輸電力,但相隔的距離越遠,電力傳輸效率就越低。很多研究人員一直致力于在保持效率的基礎上延長傳輸距離的技術開發。

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