超級公路的智能啟航

文/本刊記者 陳楠枰

雖然現在斷定光伏太陽能道路是否會成功還為時尚早，但是將它與移動式無線充電、無人駕駛智能車結合，不失為一個具有啟發性的創舉。全球首個三合一超級道路示范工程建成，我們離未來道路還有多遠？

公路自帶光伏電板，乘坐無人駕駛的新能源汽車從上面駛過，曬曬太陽就為車充滿電……這顛覆性的一幕在秋日的紹興蘭亭成了現實。將并不稀奇的光伏發電、無線充電和無人駕駛三項奪人眼球的“黑科技”疊加融合，幾乎成就了很多人心中科幻電影里的奇景。

9月26日，一條以光伏太陽能道路+移動式無線充電+無人駕駛智能車“三合一”的超級道路工程項目在浙江紹興舉行成果發布會，繼國內首條超級高速杭紹甬高速公路官宣表示將加入“自動駕駛”及“邊行車邊充電”元素后，這樣一條超級道路示范工程的建成便尤為吸睛。有媒體認為，雖尚無“三合一”技術融合的先例，也存在方方面面的問題被人所詬病，但這種發揮想象力，以科學、嚴謹認真的態度積極探索智慧出行的新技術值得肯定。

首創

和瀝青路不同，這條道路是“格子花紋”的，整條路由一個個布滿線路的黑色小方塊組成，表面還附著密密麻麻的“碎玻璃渣”。

“這條超級道路的特別之處在于，最上面一層是類似毛玻璃的半透明新型材料。它的摩擦系數很高，既可保證輪胎不打滑，還擁有較好透光率。陽光穿過時，埋設在路面下的太陽能電池能將光能轉換成電能，通過無線方式，為行駛在這條道路上的電動汽車充電。太陽能轉換成電能后，還可用于路面照明、寒天融雪等道路配套設施。”發布會上，紹興蘭亭太陽能科技有限公司總經理李景軒頗為自豪地向與會嘉賓介紹，“最重要的是，這條道路的承載能力是目前世界上最強的，不怕壓！”

原來，憑借不同組合的面層材料，這條示范路面的透光率竟達到了85%左右。李景軒解釋，路面要有較高的透光率，才能成為名副其實的光伏發電道路，而光電轉化率達到比較高的水平，則要經得起各種車輛在可控狀態下的長期碾壓磨耗。

“我們在‘太陽一號’光伏路面測試成套技術上，采用了耐磨、堅硬、抗滑的高強度材料，在滿足行車安全要求的同時，可保護內部的光伏組件；同時集合了承重型公路、非承重型與輕型路面結構等系列技術，根據不同的道路等級和不同的道路使用條件，采用多種穩定層、多種承重層、多種光伏功能層及多種保護面的磨耗防滑層，使道路具備足夠的化學穩定性、耐老化性、耐高低溫急變性。”

太陽能電力通過預埋在路面下的無線電磁感應線圈，被無人駕駛智能電動車底部接收線圈接收產生電流，對車載蓄電池進行充電或直接驅動車輛行駛，使得車輛在這條道路上能夠邊行駛邊充電。工作人員在示范路上演示了無人駕駛電動車以步行速度的自動行駛功能，行進過程中，可見車身上電流表指針從零指向了20安培，表明車子邊走電池邊在蓄電。“車速快慢、充電速度則與道路預設的功率有關。”該工作人員介紹。

經過測算，這個總面積為367.5平方米的試驗路段，年發電量約4萬度左右，速度為最快每小時40公里，設計使用壽命為15年以上，1度電大約能讓電動汽車行駛50公里。“我國光伏產業國際領先，把光伏產品和道路充電相結合，是這一領域的一項顛覆性革新。”李景軒告訴記者。

據了解，此項目是蘭亭建設集團與浙江蘭亭太陽能科技有限公司聯合中科院寧波材料技術與工程研究所、清華大學智慧城市與智慧交通研究中心、天津工業大學等研發單位，歷經十年共同研發而成。近期不僅突破了全套關鍵技術難題后取得的階段性成果，將光伏發電、電動智能車輛無線充電、冬季化冰雪和智能交通技術融為一體，更涵蓋了復合與交叉的多學科領域。

實干

“蘭亭公司能夠做出全球承重最大的光伏路，離不開材料與結構設計的相關系列化技術成功地在建筑防水、高速公路和高鐵三大工程領域取得重大成果。京滬高鐵的無碴軌道板夾層所用的CA砂漿，正是來自蘭亭公司完成的國家863課題項目的技術成果。”李景軒說。

早在2004年，蘭亭公司便開始了電動車的項目研發，2005年又成功研發了太陽石加熱技術，并申報了專利。這些在當時看來特別超前的技術，都為今天“三合一”超級道路的誕生奠定了基礎。

創新求發展，多年來，蘭亭公司在多方面樹立典范，無論是863課題項目“京滬高鐵無渣軌道板CA砂漿技術”，榮獲國家級獎勵的“廢舊瀝青再循環利用的成套關鍵技術”、“高等級公路路面瀝青改性、乳化關鍵技術與生產裝備研制”，還是建筑防水（防滲、EVA、SBS）-公路瀝青+超級公路-高鐵CA砂漿三大領域的融合發展，杭州灣跨海大橋、西北機場改擴建、沈大高速、環保型瀝青攪拌站設備（華龍二號）的樣本工程，都為超級道路做出了有益鋪墊。

作為國家重點高新技術企業，蘭亭公司經過多年轉型發展，己由單一的瀝青材料深加工逐步形成傳統產業和新興產業相結合的現代企業集團。下屬蘭亭工程技術研究院，擁有國內一流的全套瀝青技術研究相關的實驗室試驗和檢測儀器，能獨立完成瀝青各項指標的檢測和報告，并擁有兩個“省級研發中心”與“院士工作站”，以及“博士后科研工作站”，圍繞交通高新技術材料和道路施工技術，主持并完成數十項國家級項目和火炬計劃、國家級重點新產品、省部級產品。

“在科研成果轉化方面，我們承擔的‘高性能聚合物改性瀝青材料高技術產業化示范工程’項目列入了國家發改委新材料產業化示范專項，再生瀝青成套裝備項目列入財政部國家科技成果轉化項目，再生混合料生產項目列入國家發改委循環經濟和資源節約重大示范項目。公司目前已形成瀝青混合料、改性瀝青、乳改瀝青、功能瀝青及配套設備與施工的系列化軟硬綜合技術體系。公司十年磨一劍的太陽能光伏重承載式道路試驗工程更是國際上的首創工程。”談起公司的雄厚科研實力，李景軒如數家珍。

實際上，早在去年，蘭亭集團就推出過一條實驗性質的太陽能道路，除了承重大之外，還能通過特殊金屬導線自動加熱，融化冰雪，保障通行。結合當年濟南首條光伏公路宣告正式通車后，僅五天就遭破壞，運維不到半年便破損不堪亟待拆除重建的窘境，蘭亭公司的研發無疑更加謹慎而細致。

光伏公路面臨的質量問題主要在于承載、抗腐蝕等方面，如何研發新的材料，保持透光性的同時，又保證路面的強度及質量，成為蘭亭公司為之死磕的難題。另一方面，無線充電在新能源車領域尚未普及，無線充電技術應用于光伏公路仍然存在不小的難度。

為未來開路

“這一小段未來感十足的超級道路，打開了我們關于新能源應用的想象空間！”示范路面兩旁，熱議聲不絕于耳。

據李景軒介紹，這條建在紹興蘭亭產業園內的“三合一”超級道路，全長98米、寬3.75米，是2018年初由浙江蘭亭建設集團立項的企業重點開發計劃項目課題，結合光伏太陽能道路、移動式無線充電與無人駕駛智能車，目前已在紹興蘭亭產業園內正式落成，也是目前為止在全球范圍內的首個“三合一”示范道路工程項目。

作為示范工程，該超級路面將被用于包括各旅游景區、大型廣場、封閉的道路內、環繞島礁、景觀道路等在內的典型市場。“這是我們在2017年6月開發的‘太陽一號’重載型試驗路基礎上深入開發的系列成果之一，包含了十幾項關鍵的技術及配套的裝備技術，包括光伏發儲電、道路層間的防水防潮、無線充電的防輻射、屏蔽技術、無人駕駛電動車智能識別等，構筑出電動車頂級的應用體系的核心方向。”李景軒表示。

據悉，項目的應用也正抓住新型城鎮化建設和人工智能與多行業融合有利時機，或對我國“交通強國”的國策帶來積極的推動作用，具有典型的可復制和推廣價值。既有利于未來高速公路的不限速，保障行駛安全與節能減排，滿足百姓日益增長的出行效率等方面的要求，也對構建人車路協同發展的體系具有重要意義。

“從目前來看，超級道路的科技示范意義遠大于實際應用價值，但通過產品發布、技術研討及現場展示，將推動光伏太陽能道路工程及配套的無線充電+無人駕駛+5G技術的跨越式發展，并為全國各地政府機關及類似項目的建設提供經驗借鑒，為國家編制相關標準提供參考。”紹興市科技部門相關負責人參會后表示。

李景軒亦清楚地認識到，就目前來看，就算是能邊走邊充電的“三合一”光伏太陽能道路也不適用于高速道路，“除去天氣原因，因為高速車流量太大，路面沒什么機會見光，更別提發電了。”

對此，他表示，目前在路面下平鋪光伏組件的發電形式不是太陽能發電效率最優化的方式，研究的目的在于從最難的環節切入，與無線充電、無人駕駛相結合，探索“三合一”應用場景和技術經濟性最大化的規律。未來隨著科學進步，再經過不斷創新改進和縝密科學設計，則將來有可能在高速公路上廣泛采用。“以后會改變或者拓展三種技術的應用形式，比如，在高速公路兩側護欄位置安裝光伏組件也是提高光伏發電量的一種選項。”

“與常規瀝青公路相比，太陽能光伏公路造價僅提高三分之一左右，但壽命卻能提高一倍左右，且具備多種功能，又更環保。”李景軒希望未來某天，能像搭積木建房子一般，太陽能公路也可實現產業化，并通過預制生產線生產，根據不同道路，隨意拼接組合太陽能光伏路面模塊，從而大大減少建造成本。

畢竟，“三合一”的超級道路絕不能只是一個噱頭而已。