互聯(lián)網(wǎng)預(yù)言家凱文·凱利曾說(shuō)過(guò)，不管你是做哪個(gè)行業(yè)的，真正對(duì)你構(gòu)成最大威脅的一定不在行業(yè)內(nèi)，而是那些行業(yè)之外你看不到的對(duì)手。正當(dāng)業(yè)界還在爭(zhēng)論，未來(lái)是否應(yīng)把充電樁放置在傳統(tǒng)加油站內(nèi)，以化解電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)最大的瓶頸時(shí)，全球首條光伏高速公路近日在山東濟(jì)南建成通車(chē)。

盡管該項(xiàng)目尚處試驗(yàn)階段，但未來(lái)三年的技術(shù)路線(xiàn)方向卻是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛移動(dòng)充電，使整個(gè)公路化身為一個(gè)巨大的“充電樁”。

倒逼的改革

“未來(lái)‘超級(jí)公路’既是一個(gè)‘發(fā)電場(chǎng)’，也將是一個(gè)巨大的‘充電樁’。”2017年12月28日，在全球首段光伏高速公路建成通車(chē)儀式上，投資該項(xiàng)目的齊魯交通發(fā)展集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“齊魯交通”）董事長(zhǎng)徐春福如是說(shuō)道。

這一“超級(jí)公路”試驗(yàn)段位于濟(jì)南繞城高速南線(xiàn)，由太陽(yáng)能光伏電池板鋪設(shè)于主行車(chē)道和應(yīng)急車(chē)道上。該項(xiàng)目自2016年12月啟動(dòng)，由齊魯交通投資建設(shè)，并連同同濟(jì)大學(xué)、山東光實(shí)能源有限公司進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。

徐春福介紹道，光伏高速路面全長(zhǎng)1120米，鋪設(shè)凈總面積為5875平方米，呈現(xiàn)出與其他高速公路不同的灰白色。根據(jù)測(cè)算，分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量峰值功率817.2千瓦，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年發(fā)電量約100萬(wàn)千瓦時(shí)。

作為傳統(tǒng)的高速公路運(yùn)營(yíng)企業(yè)，齊魯交通發(fā)展集團(tuán)是全球第一個(gè)試水者。一位參與項(xiàng)目人員坦言，這一創(chuàng)新探索的背后，實(shí)是一場(chǎng)被倒逼的改革。

為確保技術(shù)適用性，2017年9月齊魯交通已建設(shè)了160米普通路面示范區(qū)，進(jìn)行了一系列應(yīng)用型測(cè)試。這種高速光伏路面，最上面一層是類(lèi)似毛玻璃的半透明新型材料，摩擦系數(shù)高于傳統(tǒng)瀝青路面，保證輪胎不打滑的同時(shí)，還擁有較高的透光率，可以讓陽(yáng)光穿透它，使下面的太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)換成電能，實(shí)時(shí)輸送上電網(wǎng)，如同一個(gè)巨大的充電寶。

眾所周知，車(chē)離不開(kāi)路與能源兩大要素。目前，全球?yàn)橥卣管?chē)的智能化、電氣化空間，紛紛探索將路與能源進(jìn)行一體化解決的方案。2016年年底，在法國(guó)諾曼底的一個(gè)小鎮(zhèn)上，2.8米寬、1000米長(zhǎng)的世界首條太陽(yáng)能電池公路已投入試運(yùn)營(yíng)。

“法國(guó)項(xiàng)目只是在較窄的小路上應(yīng)用于轎車(chē)等輕型車(chē)，我們考慮到未來(lái)大面積推廣需求，此次鋪設(shè)于高速公路上，應(yīng)用在包括卡車(chē)等重型車(chē)在內(nèi)的主車(chē)道上。”負(fù)責(zé)提供技術(shù)支持的山東光實(shí)能源有限公司董事長(zhǎng)李武介紹道，經(jīng)過(guò)8年的研發(fā)，光伏路面作為一種跨界技術(shù)已經(jīng)成熟，其設(shè)計(jì)壽命、力學(xué)參數(shù)、路用性能等各項(xiàng)指標(biāo)均高于現(xiàn)有瀝青混凝土路面。

齊魯交通發(fā)展集團(tuán)成立于2015年7月1日，運(yùn)營(yíng)管理高速公路3409公里，占山東全省高速公路通車(chē)?yán)锍痰?0%，資產(chǎn)規(guī)模2200億元。在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的激變時(shí)代，守著三千多公里的高速公路，難道只能靠收過(guò)路費(fèi)過(guò)日子？

曾幾何時(shí)，山東高速公路總里程在全國(guó)名列前茅，從2009年到2016年這7年的時(shí)間里，山東由原來(lái)的全國(guó)第二已經(jīng)淪落到全國(guó)第八，甚至被一些中部省份接連超越。

與此同時(shí)，受取土地、人工成本大幅增長(zhǎng)和取消養(yǎng)路費(fèi)等因素影響，大量已建成的收費(fèi)公路面臨著盈利下降、虧損，甚至無(wú)法按期收回成本的尷尬。2015年，山東就有多達(dá)15條高速收費(fèi)到期無(wú)法還貸而被迫延期收費(fèi)，一度引發(fā)了社會(huì)爭(zhēng)論。交通運(yùn)輸部發(fā)布的《2016年全國(guó)收費(fèi)公路統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，截至2016年年底，全國(guó)收費(fèi)公路債務(wù)余額達(dá)到4.86億元，同比增長(zhǎng)9.1%；通行費(fèi)通行費(fèi)收支缺口高達(dá)4143.3億元，同比增長(zhǎng)30.0%。

根據(jù)公開(kāi)的財(cái)報(bào)顯示，齊魯交通發(fā)展集團(tuán)2017年上半年?duì)I業(yè)收入58億元，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)僅為1.15億元，2016年同期營(yíng)業(yè)利潤(rùn)為2.13億元。

按照測(cè)算，山東省通車(chē)高速公路5700多公里，緊急停車(chē)帶和外側(cè)行車(chē)道總面積為6696萬(wàn)平方米，如果將來(lái)鋪設(shè)路面光伏設(shè)備后年發(fā)電量可達(dá)156億度，發(fā)電效益152億元，年減排二氧化碳1550萬(wàn)噸，減排效益46億元，直接效益198億元。

目前，國(guó)家要求各省新能源占比要超過(guò)30%，但核能、風(fēng)電都須國(guó)家層面審批，光伏產(chǎn)業(yè)則是少有的地方有審批權(quán)限的新能源項(xiàng)目。這也為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供了土壤。

盡管光伏高速只有1公里長(zhǎng)，盡管尚處試驗(yàn)階段，但在齊魯交通董事長(zhǎng)徐春?？磥?lái)卻是，“山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的重大探索性創(chuàng)新，是交通行業(yè)與新能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性融合發(fā)展的標(biāo)志，將為我國(guó)智慧交通和綠色能源開(kāi)辟全新發(fā)展前景。”

造價(jià)不菲

“汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的智能化與電氣化是兩大趨勢(shì)。一直以來(lái)，由于缺失公路的智能化配套，智能駕駛只能?chē)@汽車(chē)單方面推進(jìn)；由于公路沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電氣化變革，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)只能蝸居在城市里。”山東光實(shí)能源有限公司董事長(zhǎng)李武指出，光伏高速的市場(chǎng)化應(yīng)用有望一體推進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)這兩大趨勢(shì)的進(jìn)程。

當(dāng)初，正因?yàn)殍F路實(shí)現(xiàn)了電氣化、智能化，才有了舉世矚目的中國(guó)高鐵奇跡；如今這條被稱(chēng)為“超級(jí)公路”的光伏高速試水，給汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)無(wú)盡的遐想空間。

李武曾是一名從業(yè)多年的道路工程師，在他看來(lái)，之所以公路一直沒(méi)能實(shí)現(xiàn)電氣化變革，是因?yàn)殡娺h(yuǎn)距離傳輸成本太高。“從電廠(chǎng)遠(yuǎn)距離傳送至公路沿線(xiàn)，從高壓變低壓，從直流變交流，輸電成本往往比在附近建設(shè)電站還高。而以往傳統(tǒng)公路用電大多是照明、攝像頭，用電量不高、損耗卻大，這造成了城際公路的電氣化改造一直停滯不前。”

據(jù)測(cè)算，電價(jià)結(jié)構(gòu)包括發(fā)電成本、長(zhǎng)距離傳輸成本、局域網(wǎng)傳輸成本、分到各戶(hù)的傳輸成本。發(fā)電和長(zhǎng)距離傳輸各占了30%—40%。

業(yè)界普遍認(rèn)為，智能交通一般分三大步驟：一是公路電氣化；二是車(chē)路能源與信息的協(xié)同；三是智慧交通。公路電氣化的停滯也拖累了交通智能化改革。目前道路融雪、無(wú)線(xiàn)WIFI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)已經(jīng)成熟，但始終無(wú)法在城際公路得到應(yīng)用。

“光伏路面技術(shù)是交通基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)朝著智慧交通目標(biāo)行進(jìn)的一次技術(shù)創(chuàng)新和儲(chǔ)備。”長(zhǎng)期從事光伏路面研究的同濟(jì)大學(xué)教授張宏超認(rèn)為，未來(lái)智能電動(dòng)車(chē)輛離不開(kāi)公路的電氣化。光伏路面提供的能源供應(yīng)，將使公路真正成為智慧交通的空間載體、能源和信息交互平臺(tái)。

徐春福告訴記者，出于安全性和電動(dòng)車(chē)保有量不足等因素考慮，試驗(yàn)段尚未涉足無(wú)線(xiàn)充電；但在未來(lái)將開(kāi)展的功能中，汽車(chē)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)充電、互聯(lián)網(wǎng)覆蓋、大數(shù)據(jù)集成與分析都是重要的組成部分。

目前，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)已經(jīng)較為成熟。2013年，世界上首條無(wú)線(xiàn)充電公交車(chē)車(chē)道在韓國(guó)建成。2017年5月18日，美國(guó)高通公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車(chē)速度100km/h條件下的無(wú)線(xiàn)充電。

李武透露，擁有無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的外國(guó)公司已經(jīng)主動(dòng)與其接觸，雙方正在洽談合作。公司計(jì)劃3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)光伏高速的無(wú)線(xiàn)充電。他表示，此次光伏高速預(yù)留了電磁感應(yīng)線(xiàn)圈，未來(lái)隨著電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的配套，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)邊行使邊充電。屆時(shí)，高速公路將徹底顛覆傳統(tǒng)思維，搖身一變成為一個(gè)巨大的充電樁。

不過(guò)，每一種顛覆性新技術(shù)往往要面臨高成本的難題，遭遇規(guī)?；?、市場(chǎng)化的阻礙。2016年在法國(guó)世界首條太陽(yáng)能電池公路1公里造價(jià)高達(dá)500萬(wàn)歐元。此次中國(guó)的光伏高速“一公里路的投建成本會(huì)比國(guó)外降低一半以上”，可即使如此，光伏高速的造價(jià)仍然價(jià)值不菲，何況光伏高速也面臨著太陽(yáng)能電池板發(fā)電效率不高的產(chǎn)業(yè)瓶頸。“如果以傳統(tǒng)的視角與普通高速公路比造價(jià)，與傳統(tǒng)的發(fā)電站比效率，對(duì)于光伏高速都是不公平的。”李武對(duì)這一具有跨界顛覆性的項(xiàng)目有著另一種算法。

在李武看來(lái)，光伏高速可以避免占用大量耕地，造成環(huán)境污染；能夠大大節(jié)省電力傳輸?shù)某杀?，使公路電氣化成為可能；解決電動(dòng)汽車(chē)電池重量占比大（約占整車(chē)60%-70%）、成本過(guò)高（約占80%）、壽命短（兩至三年）、充電難、污染重的問(wèn)題，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展；隨著大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等智能化應(yīng)用，無(wú)人駕駛、智能物流也將大大提速。李武指出，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高成本、低效率等產(chǎn)業(yè)難題逐漸化解，光伏高速的復(fù)合型社會(huì)效益必將逐漸彰顯出來(lái)。

同濟(jì)大學(xué)張宏超教授認(rèn)為，一旦實(shí)現(xiàn)光伏路面與智能車(chē)輛的能量和信息交互，必將改變未來(lái)交通的模式，促進(jìn)交通產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)換代。由此催生的裝備制造、智能交通等新興產(chǎn)業(yè)，將影響到每一個(gè)車(chē)輛用戶(hù)。