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據(jù)參與該項(xiàng)目的研究人員稱，中國科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種方法，可以在磁懸浮列車懸浮運(yùn)行時(shí)向其無線傳輸電力。高速原型列車在測試運(yùn)行期間達(dá)到了前所未有的效率。

1.中國成功開發(fā)無線電力傳輸系統(tǒng)，傳輸效率達(dá)92.4%

一部智能手機(jī)無線充電器的能效約為50%。根據(jù)最近的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用路邊發(fā)射器給行駛中的電動汽車充電時(shí)，有近80%被浪費(fèi)了。然而在中國的東部城市青島市，有一輛磁懸浮列車可以從軌道上的傳輸線圈吸收強(qiáng)大的電力，效率最高可達(dá)92.4%。該列車的最高時(shí)速可達(dá)600公里/小時(shí)。

圖源：中車株洲機(jī)車有限公司

中車青島四方的首席項(xiàng)目科學(xué)家吳東華在《西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)》上發(fā)表的一篇論文中說，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于過去幾十年世界各地科學(xué)家和工程師的廣泛研究和實(shí)驗(yàn)，無線電力傳輸技術(shù)現(xiàn)在“在軌道交通中是可行的”。

在高速磁懸浮技術(shù)中，電源一直是一個(gè)重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。雖然火車是靠磁力向前行駛的，但車上的許多設(shè)備都需要電力。不過電池作為電源來說太大太重，電線無法承受以極快速度與電源線接觸所產(chǎn)生的熱量和磨損。

在日本和德國，直線電機(jī)是懸浮列車上一種傳統(tǒng)的無線供電方式，它可以通過直接從磁驅(qū)動力中獲取能量來高速發(fā)電。但據(jù)一些人估計(jì)，在列車和鐵軌之間狹窄的縫隙中發(fā)生的電湍流可能會使電力傳輸效率降低50%以上。當(dāng)火車?？吭谲囌緯r(shí)，直線電機(jī)不能產(chǎn)生任何電力。

吳的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的無線電力傳輸系統(tǒng)可以看作是感應(yīng)爐。他們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以將直流電轉(zhuǎn)換成磁場，并將銅線圈連接到鋼軌側(cè)面。當(dāng)列車經(jīng)過帶電線圈時(shí)，底部的天線穿過磁場，在感應(yīng)的物理過程中產(chǎn)生電能。

2.新技術(shù)可為列車提供170千瓦以上的電力

不過，要在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)這一想法并不容易，因?yàn)轭~外的磁場可能會干擾驅(qū)動火車前進(jìn)的磁力。相當(dāng)大比例的磁能也會泄漏到環(huán)境中，從而降低其整體效率。

為了克服這些障礙，吳和他的同事表示，他們將專注于一些經(jīng)常被忽視的小細(xì)節(jié)，如發(fā)射線圈的布線方法和接收天線的形狀，并提出了以前從未嘗試過的設(shè)計(jì)。現(xiàn)在，他們的新技術(shù)可以在任何速度下為列車提供超過170千瓦的電力，超過了單節(jié)車廂原型的電子硬件要求。

給時(shí)速600公里的列車充電的難點(diǎn)在于給線圈通電，這至少需要1秒鐘的時(shí)間。對此，吳的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一個(gè)線圈長度超過20米，火車不到一眨眼就能通過。

除此之外，該技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中還需要一個(gè)極其強(qiáng)大和精確的控制系統(tǒng)，以便在列車到達(dá)前打開線圈，然后在列車通過后關(guān)閉線圈，否則整體效率將顯著降低。

無線電力傳輸?shù)南敕ㄒ呀?jīng)存在了一個(gè)多世紀(jì)，中國算是該領(lǐng)域的后來者，但近年來國家政府在開發(fā)該技術(shù)上投入了大量資金。據(jù)悉，超高壓電網(wǎng)中的一些監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)采用了無線供電。中國的研究人員也正在開發(fā)新技術(shù)，從而建造一座天基太陽能發(fā)電場，通過微波或激光束就將能量傳輸?shù)降孛妗?/p>

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