韓雪 田卉 刁萌萌 張倩 趙震

摘 要：發(fā)展電氣化高速公路系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。電氣化高速公路系統(tǒng)是指由布設(shè)了儲(chǔ)電站、變電站、供電線等供電系統(tǒng)和設(shè)置了管理中心、維修站等基礎(chǔ)設(shè)施的高速公路與通過(guò)接觸網(wǎng)集電的電力汽車組成的公路交通運(yùn)輸系統(tǒng)。電氣化高速公路系統(tǒng)在我國(guó)的實(shí)施不僅可以推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的改革，而且對(duì)我國(guó)當(dāng)前面臨的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型也具有一定的推動(dòng)作用。同時(shí)它還是世界上公認(rèn)的綠色交通方式，利用電能驅(qū)動(dòng)汽車行駛，不會(huì)產(chǎn)生污染性氣體，讓電能得到了有效利用。

關(guān)鍵詞：電氣化；高速公路；前景展望

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，科技、軍事、政治等各個(gè)方面也獲得了極大地發(fā)展。這些年來(lái)，我國(guó)的高速公路發(fā)展尤為迅速。2016年12月26日，全國(guó)交通運(yùn)輸工作會(huì)議在交通運(yùn)輸部黨校召開(kāi)。會(huì)議指出，2016年我國(guó)新增高速公路6000多公里，總里程突破13萬(wàn)公里。截至2014年底，我國(guó)高速公路總里程超過(guò)11萬(wàn)公里，位居世界第一。2015年我國(guó)新增高速公路119萬(wàn)公里，總里程達(dá)到1235萬(wàn)公里。至此我國(guó)已經(jīng)成為世界上名副其實(shí)的高速公路大國(guó)。我國(guó)高速公路橫貫東西，縱穿南北，由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，在中國(guó)大陸范圍內(nèi)組成了一張高速公路大網(wǎng)。

我國(guó)的電力資源非常充足，有數(shù)據(jù)顯示，2014年全國(guó)6000千瓦及以上電廠發(fā)電設(shè)備累計(jì)平均利用小時(shí)為4286小時(shí)，2015年全國(guó)6000千瓦及以上電廠發(fā)電設(shè)備累計(jì)平均利用小時(shí)為3969小時(shí)，2016 年全國(guó)6000千瓦及以上電廠發(fā)電設(shè)備累計(jì)平均利用小時(shí)為 3785 小時(shí)。由此可以看出，我國(guó)的電廠發(fā)電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)正在逐年下降。我國(guó)電力產(chǎn)能過(guò)剩對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和能源結(jié)構(gòu)的改革具有不利影響，而發(fā)展電氣化高速公路系統(tǒng)可以使我國(guó)的電力得到有效利用，對(duì)能源結(jié)構(gòu)的改革具有促進(jìn)作用。

1 電氣化高速公路系統(tǒng)發(fā)展背景

1.1 我國(guó)石油能源現(xiàn)狀

石油能源進(jìn)口制約著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和戰(zhàn)略崛起。自1993年中國(guó)成為石油進(jìn)口國(guó)起，中國(guó)石油對(duì)外依存度便逐年上升。1993年，我國(guó)石油對(duì)外依存度僅為6.7%，之后這一指標(biāo)便以每年一倍的速度向上增長(zhǎng)，2004年已經(jīng)攀升至48%。根據(jù)國(guó)際能源安全標(biāo)準(zhǔn)，石油對(duì)外依存度大于50%，將嚴(yán)重影響到石油安全。而據(jù)《2011中國(guó)國(guó)土資源公報(bào)》顯示，我國(guó)石油對(duì)外依存度為56.7%，這意味著我國(guó)進(jìn)入了石油“危險(xiǎn)”期。IEA預(yù)測(cè)中國(guó)在2020 年GDP與2000年相比翻兩番的情況下，石油需求缺口可能是2.5億噸-3億噸。根據(jù)國(guó)際能源署《2017石油市場(chǎng)報(bào)告》預(yù)計(jì)，2016—2022年我國(guó)石油需求將凈增180萬(wàn)桶/日，年增長(zhǎng)率為2.4%。而中國(guó)石油產(chǎn)量在2022年將為380萬(wàn)桶/日，相比于2016年減少了20萬(wàn)桶/日。由此可見(jiàn)，我國(guó)石油對(duì)外依存度逐年提高。其中，我國(guó)對(duì)石油的依賴程度主要取決于汽車、摩托車等燃油機(jī)動(dòng)車。

1.2 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，政府部門期待可以通過(guò)加快中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)解決我國(guó)的大氣污染和能源短缺問(wèn)題，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，增強(qiáng)國(guó)際新能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。中汽協(xié)發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，2017年8月份，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷分別完成7.2萬(wàn)輛和6.8萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)67.3%和76.3%。這說(shuō)明，在走出今年年初補(bǔ)貼退坡、準(zhǔn)入目錄重審的逆境后，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量將重回“快車道”。產(chǎn)銷量快速增長(zhǎng)的背后，離不開(kāi)新能源汽車技術(shù)的提升。目前，我國(guó)電動(dòng)乘用車的整體技術(shù)水平與國(guó)外公司產(chǎn)品的差距不斷縮小。部分產(chǎn)品性能指標(biāo)已與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品不相上下。我國(guó)從2013年在大中型客車和微小電動(dòng)轎車領(lǐng)域開(kāi)始起步，現(xiàn)在已經(jīng)步入正常的主流轎車。目前全球新能源汽車發(fā)展已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)。從長(zhǎng)期來(lái)看，包括純電動(dòng)、燃料電池技術(shù)在內(nèi)的汽車技術(shù)將是新能源汽車的主要研究方向。短期內(nèi)，油電混合、插電式混合動(dòng)力將是重要的過(guò)渡路線。全球新能源汽車的發(fā)展還面臨著一些共同的難題，例如關(guān)鍵技術(shù)的突破、汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和消費(fèi)者的接受程度等。我國(guó)在新能源汽車行業(yè)的發(fā)展處于領(lǐng)先階段，目前已經(jīng)建立結(jié)構(gòu)完整、自主可控的新能源汽車產(chǎn)業(yè)體系。從區(qū)域上看，已形成珠三角、長(zhǎng)三角、京津冀和中原四大動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。

1.3 電氣化高速公路的研究成果

電氣化高速公路設(shè)想最初由西門子公司提出，旨在減少碳排放量和化石燃料的消耗，解決大氣污染問(wèn)題。西門子公司于2014年正式宣布將在美國(guó)洛杉磯和長(zhǎng)灘附近的一段約3.2km的高速公路延長(zhǎng)段上架設(shè)接觸網(wǎng)并進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。之后西門子公司又提出重型運(yùn)輸車基于電力接觸網(wǎng)運(yùn)行的概念，并在柏林北部一條專門建造的測(cè)試道路上測(cè)試了其技術(shù)可行性。根據(jù)其設(shè)計(jì)思路，卡車上裝有智能受電弓和混合動(dòng)力系統(tǒng)，電力汽車最高時(shí)速為90公里/小時(shí)，當(dāng)卡車在電氣化公路上行駛時(shí)，可通過(guò)受電弓與接觸網(wǎng)連接，使用電力。在普通路段行駛時(shí)，卡車也可自動(dòng)切換至混合動(dòng)力引擎。2016年6月，裝備有受電弓的卡車首次在公路上行駛。2017年8月，西門子公司宣布與德國(guó)黑森林州合作，將在A5聯(lián)邦公路上鋪設(shè)10公里的空中接觸網(wǎng)貨運(yùn)線路，建設(shè)德國(guó)首個(gè)電氣化公路eHighway。

2 電氣化高速公路技術(shù)分析

在我國(guó)，對(duì)于電氣化高速公路系統(tǒng)的研究還很少，目前只是停留在理論研究階段。然而我國(guó)的無(wú)軌電車很久之前就已經(jīng)在各大城市推廣開(kāi)來(lái)。無(wú)軌電車發(fā)展至今已經(jīng)擁有相當(dāng)成熟的技術(shù)，它的顯著的特點(diǎn)就是節(jié)能、環(huán)保。隨著新能源汽車的出現(xiàn)，無(wú)軌電車逐漸被取代，但是無(wú)軌電車在環(huán)境保護(hù)方面顯示出的巨大優(yōu)越性讓它在今天依舊是人類出行的方式之一。電氣化高速公路系統(tǒng)的構(gòu)建模式與無(wú)軌電車相似，技術(shù)原理也存在許多共同之處。因此我國(guó)實(shí)施電氣化高速公路系統(tǒng)可以無(wú)軌電車作為參考，以新能源動(dòng)力技術(shù)為依托，打造橫穿我國(guó)東西部、縱貫?zāi)媳钡碾姎饣咚俟废到y(tǒng)。

電氣化高速公路系統(tǒng)主要由接觸網(wǎng)、電力汽車、電氣化高速公路組成。接觸網(wǎng)主要包括接觸網(wǎng)懸掛裝置、支撐裝置、定位裝置。在道路一旁的電線桿上端架設(shè)橫跨，將承拉線固定在橫跨上，橫跨下面設(shè)置上下定位索，將供電線與承拉線成水平方向固定。兩接觸線間設(shè)置隔離線，保持接觸網(wǎng)的穩(wěn)定，進(jìn)而保證電力汽車變道時(shí)不易發(fā)生脫軌現(xiàn)象。

電力汽車采用混合動(dòng)力系統(tǒng)，在安裝有接觸網(wǎng)的高速公路上行駛時(shí)，電力汽車通過(guò)汽車頂部安裝的受電弓自動(dòng)接入供電線獲得電力驅(qū)動(dòng)行駛，同時(shí)電力汽車自動(dòng)充電。當(dāng)遭遇突發(fā)事故需要變道行駛時(shí)，電力汽車自動(dòng)與供電線脫離。電力汽車啟動(dòng)電池發(fā)電，保證電力汽車的正常行駛。電力汽車最高時(shí)速可達(dá)90km/h，當(dāng)受電弓超過(guò)90km/h時(shí)，受電弓自動(dòng)脫離供電線。

電氣化高速公路是專為電力汽車改造的高速公路系統(tǒng)。高速公路設(shè)置有管理中心、維修站等基礎(chǔ)設(shè)施，負(fù)責(zé)維護(hù)電力汽車的安全。當(dāng)電力汽車發(fā)生事故時(shí)，電氣化高速公路可以通過(guò)管理中心做出快速反應(yīng)，由距離事故地點(diǎn)最近的維修站點(diǎn)派出維護(hù)人員對(duì)電力汽車排查，清除故障。

3 經(jīng)濟(jì)分析

當(dāng)前我國(guó)面臨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)。黨的十九大報(bào)告對(duì)未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出了新的要求。十九大指出，我國(guó)社會(huì)主義主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化成為人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的不平衡拉低了人民的生活質(zhì)量水平。發(fā)展新能源汽車是解決我國(guó)環(huán)境資源發(fā)展不平衡的途徑之一。

（1）政府出資。我國(guó)是社會(huì)主義國(guó)家，實(shí)行的是中國(guó)特色社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)，運(yùn)用制定的相關(guān)政策、法規(guī)、計(jì)劃等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有目的的調(diào)節(jié)和干預(yù)保證經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展。隨著國(guó)內(nèi)環(huán)境的變化，傳統(tǒng)汽車行業(yè)發(fā)展面臨著諸多問(wèn)題，汽車尾氣的排放嚴(yán)重危害了大氣環(huán)境。近幾年新能源汽車越來(lái)越受到國(guó)家重視，在我國(guó)獲得了極大的發(fā)展。新能源汽車采用燃?xì)?、電力等作為?dòng)力，從根源上解決了污染氣體排放的問(wèn)題。我國(guó)向來(lái)重視新能源汽車的發(fā)展，“十五”期間出臺(tái)大量關(guān)于新能源汽車的相關(guān)政策，制定《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》，對(duì)購(gòu)買新能源汽車的家庭免征新能源汽車購(gòu)置稅。截至2017年10月，我國(guó)共有40多個(gè)省市出臺(tái)了相關(guān)補(bǔ)貼政策，極大地促進(jìn)了新能源汽車的購(gòu)買力。在國(guó)家和地方政府的大力支持下，我國(guó)的新能源汽車獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。2011年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量?jī)H為0.8萬(wàn)輛，僅占全國(guó)汽車產(chǎn)量的千分之一。2014年可以說(shuō)是我國(guó)新能源汽車的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，2014年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量從2013年的1.8萬(wàn)輛猛增至2014年7.8萬(wàn)輛，新能源汽車年產(chǎn)量同比增長(zhǎng)300%。之后的幾年間新能源汽車年產(chǎn)量均以高于50%的速度增長(zhǎng)。2017年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量為79.4萬(wàn)輛，銷量達(dá)77.7萬(wàn)輛，年產(chǎn)銷量連續(xù)三年位居世界首位。

（2）企業(yè)融資。過(guò)去十年間，我國(guó)的主板和中小板市場(chǎng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整逐漸成為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主線之一。企業(yè)融資在更加規(guī)范的平臺(tái)上進(jìn)行，操作透明化使更多的中小企業(yè)融資也更加容易。電氣化高速公路系統(tǒng)作為一項(xiàng)具有巨大開(kāi)發(fā)價(jià)值的民生項(xiàng)目，無(wú)疑將會(huì)引來(lái)更多企業(yè)投資。

（3）銀行貸款。銀行是中小企業(yè)主要的融資渠道，政府鼓勵(lì)銀行重視科技型中小企業(yè)的融資需求，為中小企業(yè)提供相對(duì)應(yīng)的信貸業(yè)務(wù)、金融衍生品，探索營(yíng)收賬款抵押的方法，將知識(shí)產(chǎn)權(quán)、商標(biāo)納入質(zhì)押范疇，豐富銀行的放貸類型，鼓勵(lì)中小企業(yè)貸款投資高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)注入活力。在新能源汽車行業(yè)，銀行可以降低融資門檻，這無(wú)疑給創(chuàng)新型企業(yè)提供了融資機(jī)會(huì)，極大地促進(jìn)電氣化高速公路系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展。

4 前景展望

隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技也在進(jìn)步。科技的發(fā)展，必將帶動(dòng)新能源的興起。我國(guó)一直以來(lái)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，鼓勵(lì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)2012年國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》顯示，我國(guó)2020年，純電動(dòng)汽車和插電式合動(dòng)力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)輛，累計(jì)產(chǎn)銷超過(guò)500萬(wàn)輛。近觀這幾年新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，大量高新科技和資金涌入新能源汽車市場(chǎng)，推動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的崛起，對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型起了一定的促進(jìn)作用。

新能源汽車的盛行使電氣化高速公路系統(tǒng)成為探索我國(guó)環(huán)境資源保護(hù)的一種新方法。電氣化高速公路系統(tǒng)是世界上公認(rèn)的綠色交通方式。驅(qū)動(dòng)電力汽車行駛的電能來(lái)源廣泛，節(jié)能環(huán)保，利用水能、太陽(yáng)能、核能發(fā)電提供電力，驅(qū)動(dòng)汽車行駛，不會(huì)產(chǎn)生污染氣體，對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用。隨著不可再生資源的日益減少，電氣化高速公路系統(tǒng)的實(shí)施為節(jié)約不可再生資源提供了一種新思路、新方案。過(guò)去人們總是將汽車與公路分開(kāi)來(lái)，認(rèn)為汽車與公路是兩個(gè)獨(dú)立的單元，而無(wú)軌電車的出現(xiàn)則徹底改變了人們的觀念。如今電氣化高速公路系統(tǒng)的出現(xiàn)正在悄悄改變?nèi)藗儗?duì)傳統(tǒng)貨運(yùn)行業(yè)的看法。

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