请各位读者首先观看一下上面的视频。在这段视频中,一辆电动助行车在一所大学的实验室内设置的的环形道(全长约20m)上行驶。仔细观察一下就会发现,这辆电动助行车并没有安装用来提供动力的蓄电池。
其实,该车是从地板获得电力的。为行驶中的电动车辆开发出充电系统的是日本丰桥技术科学大学电气电子信息工程系波动工程研究室教授大平孝等人的研究小组。大平等人于2011年首次公开了研究内容。尽管当时电动车辆行驶中供电领域已有多项候选技术,但大平等人的研究小组提出的经由轮胎来传输电力的新方法还是令人耳目一新。
该研究小组采用了名为电场耦合方式的技术。在路上铺设金属板,使金属板与轮胎钢丝带束层(Steel Belt)之间形成电容,让位移电流(高频电流)通过,由此来传输电力。
这是一项诞生于日本的电动车辆行驶中供电新技术。在这项备受关注的技术中主导开发的大平在接受记者采访时,介绍了研发背景、进度情况以及今后的使用推广前景。
——为何致力于电动车辆行驶中供电系统的开发?
大平:我们认为继煤炭(固体)、石油(液体)、氢气(气体)之后的第4代汽车要“在行驶中供电”。让高速公路实现“电化”,从路面供电来驱动电动汽车(EV)的马达旋转。这种汽车不需要携带能源(存储能源的部件),从这一点来说,该创意与传统思维大为不同。

丰桥技术科学大学电气电子信息工程系波动工程研究室教授大平孝
仔细想想,这种创意与电车的原理相同。不过,我们打算为力争实现实用化的EV配备小容量二次电池。这样的话,就能在(支持行驶中供电的)电化道路以外的路面上进行短距离行驶了。也就是说,理念是“可行驶到家中车库的电车”。行驶中供电的EV与汽油车相比,能量效率高出很多,可望成为低碳社会的移动工具和主流。
——主流的行驶中供电技术采用电磁感应方式。也有很多人力推磁场共振方式。在这种形势下,您的研究小组提出了采用电场耦合方式的新技术。并自主开发出了经由轮胎的无线供电技术,这项创意的背景是什么?该技术与其他方式相比,存在哪些优势?
大平:2007年美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)提出了磁场共振方式,并证实可以采用两个线圈进行非接触电力传输。自那以后,日本国内外的企业和研究机构纷纷运用MIT提出的设计理论,开始开发用来为EV无线供电的技术。
虽然磁场共振方式可以向空间上相隔一定距离的位置传输电力,但相隔的距离越远,电力传输效率就越低。很多研究人员一直致力于在保持效率的基础上延长传输距离的技术开发。

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