这5项成果能加速推动电动汽车普及

虽然电动汽车（EV）的销量在快速增长，但研究表明，许多人希望电动汽车在充电速度、续航里程和价格优势上有所提升，才会考虑换车。

以下是行业为解决这些问题所做的一些创新：

并非每个人家里都有电动汽车充电点。降低电动汽车的使用门槛是最近许多创新的重点，包括电池更换。

电池更换服务允许用户将耗尽的电池快速更换为充满电的电池，通常以订购的方式进行，这带来了一系列潜在的好处。首先是方便，相关公司声称，电池更换只需五分钟，这个时长可以与汽车停车加油的时间相媲美。

此外，客户可以只购买车身，租赁电池组，以此降低购买电动汽车的前期成本。电池更换还允许电池以较慢的速度充电，这能延长电池的使用寿命。这对电网也有潜在好处，因为电池更换站可以在非用电高峰时段充电，减少了能源需求。

电池更换的概念并不新鲜，但直到最近它还未能得到实际应用。如今，一些公司正在努力改变这种说法，它们致力于为客户提供尽可能快速、简单的电池更换体验，比如总部位于中国的蔚来（Nio），它在全球拥有千个电池更换站。

根据国际能源署（IEA）最新发布的《全球电动汽车展望》，电动汽车销售推动了电池需求的增长，而电池行业正在“加快计划开发价格更合理的化学物质和新颖设计”。

目前，使用最广泛的电动汽车电池类型是锂离子电池，它具有高功率重量比和高能效等优点。专家正在寻找改进电池技术的方法，希望能增加容量、加快充电速度、降低成本，并解决钴和锂等关键电池材料供应方面的问题。

例如，磷酸铁锂电池越来越受欢迎，其生产需要锂，但不需要钴和镍等关键矿物质，国际能源署称，到2023年，这种电池将满足全球40%以上的电动汽车需求，超过去年所占比例的两倍。其中大部分份额来自中国，而在欧洲和美国等市场，高镍含量的化学物质仍是最常见的。

固态电池是锂离子电池的一种替代品，有望提高电池续航并缩短充电时间。包括日产在内的多家公司都在开发固态电池，这种电池使用固态而非液态电解质。这种设计可以在更小的空间内实现更高的能量密度，从而有可能延长电池续航，加快充电速度，因为它们能更有效地传输电荷。日产汽车公司表示，这种电池的尺寸仅为普通电池的一半，但提供的能量却是普通电池的两倍，因此可使电动汽车的续航里程翻倍。

钠离子电池使用钠代替锂、钴或镍。这种技术并不能提高电池性能，但可以降低成本，因为它使用的材料来源更为丰富。

世界经济论坛最新白皮书《扩大对电动汽车充电的投资：城市政策路线图》（Scaling Investment in EV Charging: A Policy Roadmap for Cities）指出，虽然全球电动汽车的销量激增，但许多城市的公共充电设施建设进展缓慢，无法满足需求。

白皮书指出，投资电动汽车充电基础设施需要政府和私营部门合作。美国初创公司It's Electric就是一个案例，该公司生产的路边充电桩从建筑物中获取电力，而不是直接连接电网本身。这可以帮助城市克服在扩大公共充电基础设施方面的挑战，包括高密度的建筑和有限的电网容量。

该公司希望通过与业主合作，寻找合适的建筑，与市政当局合作获得必要的许可，从而建立一个充电器网络，帮助美国满足可能将大幅增长的2级充电需求，这种充电器通常在家庭和公共场所使用。

其他创新的公共充电解决方案包括苏格兰旧电信箱的再利用，以及在电线杆上安装充电器，伦敦和洛杉矶等城市正在利用现有的电线杆和路灯基础设施安装电动汽车充电器。

在路上耗尽电量时，自然希望能尽快为汽车充电。因此，公共充电设施中快速充电桩的增长速度超过慢速充电桩也就不足为奇了。

中国在这方面处于领先地位，其快速充电桩数量占全球总量的85%以上。其中包括北京的超快速充电站，每天可为700辆电动汽车充电。这些充电站一次可为6到8辆汽车充电，并在10分钟内为能快速充电的汽车充满电。

北京正计划建设一个超快速充电站网络，每天整体可为8000多辆汽车充电。

在汽车能边行驶边充电的世界里，可怕的续航焦虑将逐渐消失，而电气化道路可以让这一切成为现实。

创建这种道路有三种方法：高架电线系统，可用于公共汽车或有轨电车等重型车辆；传导式充电，车辆通过接触道路轨道的金属带充电；感应式充电，利用道路下方的设备向车辆中的线圈传输电力，再给电池充电，有点像智能手机的无线充电。专家说，这种“动态充电”可以让驾驶员用较小的电池行驶更远的距离，也能避免在充电站等待，尤其是在偏远和交通繁忙的地区。

电气化道路的一个重点是保持重型车辆的充电状态，但瑞典最近的一项研究发现，将家庭充电与电气化道路相结合，可以将私人电动汽车的电池体积减少最多70%。瑞典正在开展多个电气化道路项目，包括建设世界上第一条永久性电气化高速公路。与此同时，美国正在密歇根州底特律市规划其第一条电气化道路。

电气化道路可以利用来自电网、电池或太阳能电池板等绿色能源的电力。

本文作者：

David Elliott，论坛议程高级撰稿人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客，转载请注明来源并附上本文链接。

翻译：孙芊

编辑：王灿