目前而言,无线充电的几个问题导致无法在高铁上使用:
1. 功率太低。用过无线充电的人都知道,无线充电速度很慢,功率非常低,目前无线充电汽车可以做到10kW左右的功率,而CRH380A的功率是9600kW,380AL的还要多出一倍多,增大输出功率就要增大感应线圈的尺寸,代价是列车重量增加,要知道列车受电弓重量并不大,但换成铜缆线圈的重量就增加很多了,为了减重做出的努力就白费了。
2. 辐射问题。如果真能达到10000~20000kW的输出功率,那么其辐射量肯定大的惊人,这么大的电磁辐射会不会造成什么问题就不好说了,毕竟这比WiFi之类的辐射要大的多,如何屏蔽也是一个大问题。
3. 损耗问题。无线充电肯定有损耗的,手头没有数据,高铁也不可能完全贴地运行,至少要与路基有一定距离(30cm以上),这段距离对于无线来说损耗是巨大的。而且高铁的另一个特性:再生发电制动基本上算是废了,高铁刹车时,会把动能转换成电能回送电网,某些线路上回送电量能达到使用电量的三分之一,目前无线充电实现这种反转的基本没见到实用的,并且反转的过程中也有损耗的问题。
4. 成本问题。接触网的成本相对来说比无线充电要低的多,需要频繁更换的就是受电弓的石墨板,也花不了多少钱,出了问题换一个也不麻烦,无线充电放到高铁线路下面,建设成本和维护成本都比接触网一条线要高的多。接触网虽然容易损坏,但同样也容易修理,拉跟线就可以了。无线充电技术结构复杂,控制电路也复杂,一旦损坏,想要短时间内修好是相当困难的。
最后,补充一点,如果抛开“高铁”的限制,轻轨等城市内部短距离、低速轨道交通是可以使用无线充电技术的,台湾目前就有类似的线路在建(可能已经能用了),可以参考这个链接:
Wireless Electric Rail Begins Testing Kaohsiung, Taiwan, As The World’s First Completely Cable-Free Rail System,但需要注意的是这种运输方式与高铁有本质的不同,它采用超级电容充电的方式,在停站的时候充电,并非在运动的过程中充电,载客量和运行距离都不远。
对于以上的几个问题,虽然也都有相应的解决方案,但这些方案都不能很好的用在高铁上:高功率传输有体积的重量的问题;辐射可以屏蔽,但也涉及到成本和重量的限制。对于高铁来说,要把整套设备集成到列车上,并且开行像G1/2这种京沪大标杆车,跑到300-350的速度还是不现实的。