康奈爾大學的研究人員正在開發一種可以在電動汽車行駛時充電的技術。

美國高速公路可以在道路上嵌入金屬板，當汽車開過公路時，這些金屬板可以為汽車充電。

該項目距離正式推出還有大約5年的時間，但已經可以為大多數電動汽車提供動力。

如果你能在開車的時候給你的電動汽車充電會怎么樣?

康奈爾大學(Cornell University)的研究人員正致力于此，開發一種解決方案，以解決電動汽車采用的最大障礙之一——電池續航能力和充電可用性。

康奈爾大學電氣和計算機工程副教授Khurram Afridi正在研發一種技術，可以讓司機在行駛中給電動汽車充電。過去七年來，他一直致力于一個將無線充電基礎設施植入美國道路的項目。

阿夫里迪告訴Insider網站說:“高速公路將有一個充電車道，有點像占用率高的車道。”“如果電池快用完了，你就會進入充電道。它能夠識別是哪輛車進入了車道，然后會給你寄賬單。”

雖然該項目要在主要道路上投入使用大約需要5到10年的時間，但Afridi認為無線充電是消除司機因找充電站和電池耗盡而產生的擔憂的最佳方式。

目前，美國約有180萬輛電動汽車行駛在道路上，但在約4.1萬個公共站點只有大約10萬個充電插頭。美國總統拜登(Joe Biden)已承諾在未來10年內新建50萬個插頭，一些專家表示，這一目標可能難以實現。

加州大學戴維斯分校(University of California Davis)最近的一項研究發現，由于需要電動汽車充電站的麻煩，五分之一的電動汽車車主重新選擇了汽油動力車。JD Power的數據發現，與電動汽車電池續航里程相關的焦慮是限制電動汽車商業可行性的主要因素。

Afridi說:“人們購買電動汽車的唯一要求是，如果它們像內燃機一樣容易加油。”“如果我們有這種(無線充電)技術，電動汽車的限制將比傳統汽車更少。”

無線充電并不是一個新現象

Afridi項目背后的科學可以追溯到100多年前的尼古拉·特斯拉，這位發明家使用交流電場為電燈供電，而不需要插上電源。Afridi的技術將在道路上嵌入與電力線和高頻逆變器相連的特殊金屬板。這些極板將產生交變電場，吸引和排斥附著在電動汽車底部的一對匹配極板。

1986年，加州為其先進交通和高速公路合作伙伴(PATH)項目測試了一種道路動力汽車的無線充電選擇。近年來，蘋果(Apple)和三星(Samsung)等公司也在推動手機無線充電。但是，總的來說，無線充電的努力是失敗的，因為事實證明，硬件價格昂貴，而且往往不實用。

阿弗里迪告訴Insider網站說，無線充電之所以未能成功，是因為科技公司一直專注于磁場，而不是電子磁場。交變磁場需要體積龐大、價格昂貴的硬件，而且消耗的能量比它們提供的要多。

根據阿弗里迪的說法，通過電場充電通常被忽視，因為它需要高頻率，磁場也更容易產生。但是，這位教授長期以來一直對推動技術達到最高潛在頻率感興趣，這可以追溯到1987年他在美國宇航局噴氣推進實驗室的工作。

阿夫里迪說:“他們認為這是不可行的，因為他們沒有想到要達到我想的高頻率。”“但是，這一直是我研究的領域。我真的很熱衷于探索非常高的頻率，并將這項技術推向最高潛在頻率。”

Afridi的團隊是由康奈爾大學的研究員組成的，他們已經取得了一些進展，可以為距離道路18厘米的車輛提供動力，這占了大多數電動汽車的比例。該集團還發明了一種技術，即使充電板沒有完全對齊，汽車在經過充電板(充電板會嵌入幾米遠)時也能獲得充分的動力。

該項目面臨的最大障礙是尋找和制造能夠為車輛提供高功率電力的組件，以及能夠在高效充電所需的高頻下運行的電動開關。Afridi說，到目前為止，像日產聆風這樣的小型汽車充滿電大約需要4-5個小時，而大型特斯拉則需要更長的充電時間。

充電車道所需的基礎設施將需要對美國主要公路進行大規模檢修，但阿夫里迪告訴Insider，其中一個方法是先給繁忙的高速公路和主要城市通電。金屬板也可以在停車標志和交通燈處充電。

Afridi的團隊已經在與豐田合作，利用該技術為自動叉車提供動力。雖然這項技術要在主要道路上應用還需要幾年時間，但他告訴Insider，這項技術可能會首先為制造倉庫中的叉車和自動機器人提供動力。