“這是個(gè)陽(yáng)光明媚的美麗的地方。在這里，沒(méi)有富人，也沒(méi)有窮人，財(cái)富屬于每一個(gè)人；這里沒(méi)有暴力，沒(méi)有罪惡，人們過(guò)著和平安詳?shù)纳睢@就是太陽(yáng)城?！?/p>

——意大利思想家、作家康帕內(nèi)拉《太陽(yáng)城》

什么是未來(lái)之路？如何定義未來(lái)的道路交通？它是更高速、更安全、更智能的路，還是更便捷、更舒心、更豐富的出行體驗(yàn)？抑或是融合多種跨行業(yè)功能的更綠色、更清潔、更高效的新產(chǎn)能？

道路交通的發(fā)展伴隨著人類文明的進(jìn)程

縱觀人類道路交通發(fā)展史，道路作為人類出行及交通工具行駛的載體，其發(fā)展與革新同人類經(jīng)濟(jì)、生活需求及交通工具的迭代衍進(jìn)有著密不可分的關(guān)系。

圖1 “科學(xué)革命”前道路交通發(fā)展史

從廣義的哲學(xué)層面看，在人類歷史進(jìn)程中有三大重要革命：大約7萬(wàn)年前的“認(rèn)知革命”（Cognitive Revolution），大約1.2萬(wàn)年前的“農(nóng)業(yè)革命”（Agricultural Revolution）和近500年的“科學(xué)革命”（Scientific Revolution）。

早在“科學(xué)革命”之前，道路就已經(jīng)在人類文明中扮演了極為重要的角色（圖1）。原始社會(huì)，人類在生產(chǎn)勞動(dòng)中打獵捕魚(yú)、取水采食，足跡所到之處，慢慢形成了最初的自然之路。出現(xiàn)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和手工業(yè)的社會(huì)分工后，因?yàn)樾枰粨Q物資，人們開(kāi)始有意識(shí)地修建供人行走及牛馬馱運(yùn)貨物的道路。其后，古埃及人為修建金字塔建設(shè)了世界上最早的公路。道路誕生及初期發(fā)展的過(guò)程既是其功能逐步被認(rèn)知和開(kāi)發(fā)的過(guò)程，也是其基本意義逐步被明確的過(guò)程，即滿足人類物質(zhì)文化生活帶來(lái)的出行及物流需求。

在這一發(fā)展過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)，道路的具體形式主要取決于不同歷史時(shí)期交通工具的發(fā)展水平，這一點(diǎn)在“科學(xué)革命”階段表現(xiàn)得尤為突出。

圖2 近現(xiàn)代道路交通發(fā)展史

自“科學(xué)革命”時(shí)期起，人類道路交通展現(xiàn)出遠(yuǎn)超以往的發(fā)展速度，以第一次及第二次工業(yè)革命為節(jié)點(diǎn)的近現(xiàn)代道路交通，呈現(xiàn)出前所未有的蓬勃之勢(shì)（圖2）。其中汽車(chē)的發(fā)明是人類運(yùn)輸方式的一大進(jìn)步，與之相關(guān)的標(biāo)志性事件包括：1883年G.W.戴姆勒和1885年C.F.本茨分別發(fā)明了汽車(chē)；1888年J.B.鄧洛普發(fā)明了充氣輪胎；蘇格蘭約翰·馬卡丹（John·Loudon McAdam）的碎石路面，這三者被合稱為近現(xiàn)代交通的三大支柱，也奠定了人類道路交通在過(guò)去一百多年來(lái)的發(fā)展方向。汽車(chē)發(fā)明后，由于其性能不斷改善，在速度、安全和舒適性方面有了很大提高，原來(lái)的道路條件已不能滿足需求，于是人們開(kāi)始大量修建瀝青路面和混凝土鋪裝路面。第二次世界大戰(zhàn)之前，德國(guó)人修建了人類歷史上第一條高速公路。二戰(zhàn)后，為與飛速發(fā)展的汽車(chē)工業(yè)相匹配，世界各國(guó)也對(duì)道路交通進(jìn)行了系統(tǒng)性的升級(jí)換代，高速公路繼而成為公路現(xiàn)代化的標(biāo)志。

本文作者齊魯交通發(fā)展集團(tuán)有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)徐春福在光伏路面示范區(qū)揭幕媒體發(fā)布會(huì)上講話。

由此可見(jiàn)，千百年來(lái)，道路一直隨著人類交通工具的革新而不斷通過(guò)各種形式提升性能。其滿足人類物質(zhì)文化生活帶來(lái)的出行及物流需求這一基本意義，也隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步逐漸有了更為豐富的內(nèi)涵。

以古為鑒，可知興替。時(shí)至今日，隨著第三次（計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)革命）和第四次工業(yè)革命（以人工智能、清潔能源、機(jī)器人技術(shù)、量子信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)以及生物技術(shù)為主的全新技術(shù)革命）的深化，人類的出行方式與交通工具本身都發(fā)生了翻天覆地的變化與提升，對(duì)于道路本身的認(rèn)知與期許，也進(jìn)入了前所未有的全新時(shí)代。

電氣化、智能化的道路呼之欲出

高性能的汽車(chē)需要高性能的道路

汽車(chē)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，汽車(chē)綜合性能不斷提高，對(duì)道路的質(zhì)量也有了更高的要求。道路的穩(wěn)定性、安全性、耐久性、抗病害能力等仍有繼續(xù)提升的必要性。未來(lái)，以新能源與智能網(wǎng)聯(lián)為代表性趨勢(shì)，車(chē)與路的關(guān)系也將被深刻改變，而人對(duì)道路的功能性要求也將更趨豐富。

更高時(shí)速的運(yùn)行需要更全面的技術(shù)支撐

隨著汽車(chē)行駛時(shí)速越來(lái)越高，道路交通整體提速也成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，這也符合我國(guó)打造“立體交通”的規(guī)劃理念，從而填補(bǔ)我國(guó)道路交通體系在時(shí)速200公里～300公里區(qū)間的明顯斷層。然而，當(dāng)汽車(chē)時(shí)速超過(guò)180公里后，人類的反應(yīng)速率就無(wú)法確保在復(fù)雜機(jī)動(dòng)的交通行駛環(huán)境中對(duì)車(chē)輛進(jìn)行安全操控。此時(shí)，就需由更為安全穩(wěn)定的無(wú)人駕駛系統(tǒng)接管駕駛。無(wú)人駕駛系統(tǒng)目前的主流技術(shù)路線從實(shí)現(xiàn)形式上分為C2R（車(chē)到路）及R2C（路到車(chē)）兩個(gè)方向，這也意味著在未來(lái)的道路上，除了基礎(chǔ)的承載外，大量的信息感知、信息交互、信息傳導(dǎo)等與無(wú)人駕駛引導(dǎo)技術(shù)相關(guān)的功能都會(huì)逐步成為必要功能。

電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展為公路提供了新的發(fā)展機(jī)遇

我們今天所熟悉的電動(dòng)汽車(chē)走入人們視野的時(shí)間并不長(zhǎng)，大概是從上世紀(jì)60年代開(kāi)始。1973年，第一次石油危機(jī)讓人們深切感受到了石油終將枯竭的恐懼，因此，低排量化、輕量化、電氣化等技術(shù)方向開(kāi)始影響汽車(chē)領(lǐng)域，相關(guān)材料、電力電子（半導(dǎo)體技術(shù)）、二次電池、燃料電池的發(fā)展也得到了更多支持和重視。這些技術(shù)的發(fā)展不斷積累，產(chǎn)生了很多成果，逐漸影響了汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展格局，也成就了當(dāng)今電動(dòng)汽車(chē)迅猛的發(fā)展勢(shì)頭。其實(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的起源非但不比燃油（內(nèi)燃機(jī)）汽車(chē)晚，反而產(chǎn)生于更早的蒸汽機(jī)汽車(chē)時(shí)期（1881～1885），并且經(jīng)歷過(guò)與蒸汽機(jī)汽車(chē)、燃油汽車(chē)“三足鼎立”的光輝年代（1885～1925），但最終由于電動(dòng)汽車(chē)的電池能量密度遠(yuǎn)不及燃油汽車(chē)化石燃料先天的高能量密度，從而無(wú)法在續(xù)航能力上與之競(jìng)爭(zhēng)，因此，逐漸與蒸汽機(jī)汽車(chē)一起淡出了市場(chǎng)。究其根源，電動(dòng)汽車(chē)的百年興衰與電池息息相關(guān)，直到今天，電動(dòng)汽車(chē)的復(fù)興時(shí)代，電池能量密度造成的續(xù)航里程不足問(wèn)題仍是阻礙其長(zhǎng)足發(fā)展的核心原因。

他山之石，可以攻玉。一直以來(lái)，人們都致力于通過(guò)提升電池技術(shù)、專注改進(jìn)車(chē)輛本身的途徑來(lái)解決電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的百年難題，那未來(lái)的道路是否可以通過(guò)一種全新的形式幫助電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)徹底打破這一發(fā)展瓶頸呢？

人們?nèi)找嫣岣叩膶?duì)美好出行的需求對(duì)道路提出更全面的要求

交通在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中起先行引領(lǐng)作用，黨的十九大報(bào)告提出要建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，這既要求我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)裝備、運(yùn)輸服務(wù)、科技創(chuàng)新能力及交通治理水平處于全球領(lǐng)先地位，同時(shí)也要求我國(guó)的交通更加和諧美麗，出行體驗(yàn)更加美好豐富。未來(lái)的道路交通體系應(yīng)具備運(yùn)輸選擇多樣、出行體驗(yàn)美好的特點(diǎn)，個(gè)性化、人性化甚至定制化的出行模式將成為新常態(tài)，交通工程、產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量更優(yōu)，交通資源配置和自身設(shè)施的利用效率更高，交通建設(shè)以及交通運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響和自身安全成本都將不斷降低。

未來(lái)的道路交通，應(yīng)當(dāng)有機(jī)融合多種功能。它既應(yīng)具有高于傳統(tǒng)道路的路用性能，又能夠?yàn)闊o(wú)人駕駛技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐；對(duì)于新興交通工具不僅有完整、友好的兼容性，更能夠?qū)崿F(xiàn)信息、能源的車(chē)路交互；當(dāng)然，任何技術(shù)革新、科技進(jìn)步的核心目的都是服務(wù)于人。以人為本的未來(lái)道路交通體系將為大眾帶來(lái)更多的出行便利與更美好的出行體驗(yàn)。而光伏路面技術(shù)，就是道路交通技術(shù)向我們所期待的未來(lái)立體、智能、多網(wǎng)融合的交通體系邁進(jìn)的具有重大意義的第一步。

光伏路面是未來(lái)智能交通系統(tǒng)的基石性載體

什么是光伏路面

光伏路面是一種既能進(jìn)行光伏發(fā)電又能滿足各種荷載車(chē)輛正常行駛的道路結(jié)構(gòu)。光伏路面技術(shù)作為一種先進(jìn)的跨界技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)化、智能化改造，使普通路面既可進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電，又能正常行車(chē)，并可提供行進(jìn)間車(chē)輛無(wú)線充電、車(chē)路信息交互、自動(dòng)引導(dǎo)等服務(wù)，是橫跨交通工程、光電新能源、智能汽車(chē)領(lǐng)域的原創(chuàng)性新技術(shù)群。該技術(shù)重點(diǎn)在以下幾方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)道路技術(shù)的超越：

◆承載式光伏路面作為一種新型路面結(jié)構(gòu)和道路材料，創(chuàng)新性地將道路工程結(jié)構(gòu)與材料技術(shù)和光伏發(fā)電工程技術(shù)融為一體，不僅將普通路面變?yōu)榫蘖康墓饽苁占脚_(tái)，還極大地提高并超越了傳統(tǒng)改性瀝青路面的綜合路用性能；

◆電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電。利用光伏路面的電力供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能源微電網(wǎng)，為車(chē)輛提供了非接觸式能量供應(yīng)平臺(tái)；

◆交通智能管理及自動(dòng)駕駛引導(dǎo)。光伏路面在實(shí)現(xiàn)道路全線電氣化的基礎(chǔ)上，一方面能夠通過(guò)車(chē)路信息交互和能量交互建立智能交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通設(shè)施智能化和汽車(chē)的智能駕駛；另一方面，依靠光伏路面的電力支持和內(nèi)建信息網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)車(chē)路之間多重信息交互，精準(zhǔn)讀取并主動(dòng)控制車(chē)輛位置、速度、形態(tài)、能源等全部參數(shù)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自動(dòng)駕駛引導(dǎo)。在基于光伏路面的智能交通系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度下，道路將不存在擁堵，不存在車(chē)禍?zhǔn)鹿剩谐虝r(shí)間精準(zhǔn)可控，同時(shí)，也將節(jié)省大量人力成本；

◆光伏路面是道路升級(jí)換代產(chǎn)品“超級(jí)公路”的基石性載體。對(duì)光伏路面技術(shù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施，變普通道路為巨量的光能收集平臺(tái)，不僅可為道路沿線提供清潔能源，還可以通過(guò)車(chē)路信息交互和能量交互建立智能交通系統(tǒng)，從而改變汽車(chē)對(duì)自身能源和管控系統(tǒng)的依賴，同時(shí)，結(jié)合包括互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)網(wǎng)、電網(wǎng)及路網(wǎng)的多網(wǎng)融合體系，可實(shí)現(xiàn)全社會(huì)有序、高效、自動(dòng)、智能化出行。這必將顛覆現(xiàn)有的出行形式，極大地改善人們的出行體驗(yàn)。

光伏路面國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

目前，全球在光伏路面技術(shù)方面基本形成了復(fù)雜程度不同的兩種技術(shù)路線：

日本、韓國(guó)

地域狹小、能源缺乏的日本和韓國(guó)一貫重視對(duì)清潔能源的開(kāi)發(fā)利用，為了快速取得進(jìn)展，近年來(lái)，兩國(guó)在公路中央分隔帶、邊坡和休息站屋頂鋪設(shè)了一些架立式太陽(yáng)能光伏電池板。但是，這一技術(shù)只是將傳統(tǒng)的光伏技術(shù)向公路基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域進(jìn)行簡(jiǎn)單的復(fù)制，而且受到地形、朝向和土地使用的限制，應(yīng)用范圍有限，與真正意義的光伏路面有本質(zhì)區(qū)別。

美國(guó)、荷蘭、法國(guó)、中國(guó)

以中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、荷蘭為代表的光伏路面技術(shù)，在路面直接布設(shè)承壓式光伏電池發(fā)電層，該技術(shù)力圖實(shí)現(xiàn)交通功能和發(fā)電功能的結(jié)合，所鋪設(shè)的太陽(yáng)能路面既可承受交通荷載，又能同時(shí)進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電。這種技術(shù)受限制少、布設(shè)靈活、能量轉(zhuǎn)換效率高，已經(jīng)成為發(fā)電路面的主要形式，具有異常廣闊的應(yīng)用前景和重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

美國(guó)

2006年，美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州的工程愛(ài)好者斯科特·布魯索（Scott Brusaw）夫婦首先提出用太陽(yáng)能板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的瀝青混凝土來(lái)建造“太陽(yáng)能公路”的構(gòu)想，并得到了美國(guó)聯(lián)邦公路管理局的研發(fā)資金支持。2013年春天，布魯索夫婦研發(fā)了一種形似磚塊、具有凹凸表面、由鋼化玻璃封裝的六邊形太陽(yáng)能電池厚板，并以地腳螺栓固定在事先鋪設(shè)的水泥混凝土基礎(chǔ)上。

荷蘭

2014年11月，荷蘭Solaroad公司在阿姆斯特丹以北幾十公里的克羅默尼鎮(zhèn)鋪筑了一條長(zhǎng)230英尺（約合70米）的太陽(yáng)能自行車(chē)路面。這條道路由2.4米×3.3米的預(yù)制水泥混凝土板拼接而成，太陽(yáng)能光伏電池被放置在了鋼化玻璃層之下。

法國(guó)

2016年底，法國(guó)Colas公司在位于諾曼底地區(qū)的一條鄉(xiāng)村公路鋪設(shè)了長(zhǎng)約1公里的單車(chē)道光伏路面。

中國(guó)

自2009年以來(lái)，齊魯交通發(fā)展集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“齊魯交通發(fā)展集團(tuán)”）與山東光實(shí)能源有限公司深入合作，進(jìn)行了持續(xù)多年的研發(fā)和投入。近年來(lái)，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的不斷發(fā)展、成熟，光伏路面技術(shù)產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合程度也不斷提升，科研團(tuán)隊(duì)在光伏組件的制造、光伏路面的基本設(shè)計(jì)體系、衍生產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)等方面已獲得重大突破并形成了核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

2017年12月28日，世界首條高速公路光伏路面試驗(yàn)段正式建成通車(chē)，試驗(yàn)段全長(zhǎng)1120米，光伏路面鋪設(shè)長(zhǎng)度為1080米，覆蓋主車(chē)道與應(yīng)急車(chē)道。光伏路面鋪設(shè)面積為5875平方米?？傃b機(jī)量峰值功率為817.2千瓦，采用全額上網(wǎng)模式發(fā)電并網(wǎng)。

中國(guó)的探索—齊魯交通高荷載全路況光伏路面試驗(yàn)

中國(guó)是世界范圍內(nèi)光伏路面技術(shù)的先驅(qū)，齊魯交通發(fā)展集團(tuán)作為中國(guó)光伏路面技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，正在為打造能夠滿足未來(lái)智慧交通所需的光伏路面及其相關(guān)智能應(yīng)用產(chǎn)品付出不懈的努力。

滿足道路交通質(zhì)量升級(jí)需求的優(yōu)異路用性能

光伏路面應(yīng)具有優(yōu)于傳統(tǒng)路面材料的路用性能

齊魯交通發(fā)展集團(tuán)目前探索的光伏路面組件上層的透光抗滑磨耗層具有高強(qiáng)、高韌、透光、密水、耐磨、耐沖擊的特點(diǎn)，且具有很好的表面構(gòu)造紋理，形成耐久抗滑的行駛界面，整體性能遠(yuǎn)超出現(xiàn)有公路的抗滑磨耗層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

未來(lái)，超越現(xiàn)有瀝青道路材料的綜合性能應(yīng)是光伏路面技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

光伏路面應(yīng)具有優(yōu)良的路面結(jié)構(gòu)性能及耐久性

齊魯交通發(fā)展集團(tuán)目前探索的光伏路面大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)及實(shí)裝應(yīng)用的跟蹤觀測(cè)結(jié)果表明，這種新型路面結(jié)構(gòu)具有良好的使用性能，不僅滿足交通功能對(duì)路面平整、抗滑、耐久的要求，而且能夠穩(wěn)定持續(xù)地產(chǎn)生電力。

未來(lái)，在實(shí)際道路應(yīng)用情況下的材料、結(jié)構(gòu)繼續(xù)優(yōu)化，將會(huì)為道路的升級(jí)換代奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

以自給自足綠色供電形式實(shí)現(xiàn)道路交通的全線電氣化

很難想象，現(xiàn)代道路交通經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，盡管路網(wǎng)已經(jīng)極為發(fā)達(dá)，但全線供電仍是難點(diǎn)，尤其是城際間的連接線。究其原因其實(shí)十分簡(jiǎn)單，如果選擇低壓供電，由于線損的存在，沿路長(zhǎng)線形、遠(yuǎn)距離的送電方式是不現(xiàn)實(shí)的；如果選擇高壓送電，變電使用，由于公路用電線路比較分散，從成本因素考慮，難以進(jìn)行大規(guī)模推廣。光伏路面技術(shù)的誕生，可以徹底解決公路用電的難題，全線電氣化是道路智能升級(jí)的基本前提。

光伏路面不但可以滿足道路自身用電需求，同時(shí)還能夠?qū)β吠膺M(jìn)行供電，其發(fā)電規(guī)?？筛鶕?jù)不同發(fā)展時(shí)期的實(shí)際用電需求確定鋪裝量及加鋪量，靈活機(jī)動(dòng)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電站，可為沿線城市、村莊、企業(yè)提供源源不斷的綠色能源。

光伏路面是高時(shí)速智慧交通及新一代無(wú)人駕駛技術(shù)最佳搭載平臺(tái)

光伏路面依靠自身電力支持和內(nèi)建信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)車(chē)路之間可視化信息、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)和定位引導(dǎo)的多重信息交互，全面提高交通服務(wù)智能化水平?？梢暬畔▌?dòng)態(tài)顯示于光伏路面上的標(biāo)志、標(biāo)線、圖文，交通管理中心可實(shí)時(shí)發(fā)布管理信息，改變通行規(guī)則，例如潮汐控制等。車(chē)輛通過(guò)與光伏路面進(jìn)行無(wú)線互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛狀態(tài)信息、行駛參數(shù)以及海量數(shù)據(jù)的上傳下行，并通過(guò)光伏路面內(nèi)建的定位點(diǎn)獲取毫米級(jí)定位信息，實(shí)現(xiàn)全交通系統(tǒng)在統(tǒng)一指揮下的有序通行和無(wú)人駕駛。

光伏路面將實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的新革命

光伏路面與車(chē)輛之間的能量交互將實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的新革命。光伏路面所產(chǎn)生的電力通過(guò)智能管理系統(tǒng)的自動(dòng)分配，一方面供應(yīng)沿線設(shè)施、村莊、工礦企業(yè)使用，另一方面直接為電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行不停車(chē)無(wú)線充電，從而使光伏路面成為車(chē)輛的非接觸式能量供應(yīng)平臺(tái)，革命性地改變了車(chē)輛的能量供應(yīng)和設(shè)計(jì)形式，從道路電力供給側(cè)解決電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展因電池續(xù)航里程不足導(dǎo)致的技術(shù)瓶頸，結(jié)合光伏路面智慧交通的各種立體功能，有望打造一個(gè)全新的電動(dòng)汽車(chē)出行時(shí)代。

光伏路面是美好出行體驗(yàn)的基石性載體

從馬車(chē)到汽車(chē)，從普通公路到高速公路，人們對(duì)出行速度的要求越來(lái)越高。目前，隨著人工智能的普及，各種工具智能化水平的提升，人們對(duì)于交通工具的要求已經(jīng)不僅僅是速度，而是一種解放——解放手腳，解放大腦。伴隨著無(wú)線充電、無(wú)人駕駛引導(dǎo)等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為適應(yīng)交通工具的迭代升級(jí)，公路也將迎來(lái)新一輪的革新，以光伏路面為基石性載體的未來(lái)智能交通系統(tǒng)，將會(huì)極大地滿足人們美好出行的愿望。在這一系統(tǒng)中，以高速公路的升級(jí)產(chǎn)品“超級(jí)公路”為例，其設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速將大大超過(guò)目前的120公里，達(dá)到160～250公里。運(yùn)行中，大型貨車(chē)與中小型車(chē)輛將實(shí)現(xiàn)完全分離行駛。其中貨車(chē)實(shí)現(xiàn)高度全程無(wú)人駕駛，無(wú)需在高速行駛中配備司機(jī)，而是通過(guò)自動(dòng)編組實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高效精準(zhǔn)運(yùn)行。而以滿足出行為主的中小型車(chē)輛則將實(shí)現(xiàn)載人無(wú)人駕駛，一站式安排全程行駛計(jì)劃。屆時(shí)，我們的車(chē)將不再僅僅是代步工具，它可以是我們的移動(dòng)辦公室、移動(dòng)會(huì)客廳、移動(dòng)休息室，這也將徹底打破我們對(duì)于傳統(tǒng)道路交通的認(rèn)知。

光伏路面技術(shù)將為國(guó)家電力發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)

光伏路面的誕生源于道路交通電氣化、智能化發(fā)展的需求，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的成熟與推廣也必將為光伏產(chǎn)業(yè)及電力行業(yè)注入全新的動(dòng)能。

圖3 中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)對(duì)中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)總量的預(yù)估示意圖

光伏產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)

我國(guó)東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集，光伏發(fā)電面臨“無(wú)地可用”“搶屋頂”的尷尬局面。而西部地區(qū)雖然地廣人稀，可以建設(shè)大規(guī)模光伏電站，但是電力無(wú)法就地消耗，面臨遠(yuǎn)距離向東部送電的成本壓力。光伏路面技術(shù)恰好可以解決這一矛盾，它不僅沖出了目前太陽(yáng)能光伏行業(yè)“無(wú)地可用”的尷尬困境，打破了行業(yè)發(fā)展的瓶頸，而且使路面成為能量收集平臺(tái)、電力供給平臺(tái)，為光伏發(fā)電開(kāi)辟了新領(lǐng)域，推動(dòng)了光伏發(fā)電行業(yè)的二次發(fā)展。

電網(wǎng)新業(yè)態(tài)

光伏路面技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛與道路之間能量與信息的雙向交互。這也意味著在車(chē)網(wǎng)、路網(wǎng)、電網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)多網(wǎng)融合的條件下，通過(guò)集中運(yùn)算、智能控制，行駛于光伏路面之上的電動(dòng)汽車(chē)不僅能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行無(wú)線移動(dòng)充電，也可以進(jìn)行無(wú)線移動(dòng)放電。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模發(fā)展之后，對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車(chē)就不再僅僅是用電端，其核心價(jià)值也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘麄€(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的靈活性。

未來(lái)，包括澎博新能源財(cái)經(jīng)、阿貢能源實(shí)驗(yàn)室及美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室都看好電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)并對(duì)其未來(lái)的快速增長(zhǎng)抱有信心。這在我國(guó)的汽車(chē)營(yíng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)中也已有所體現(xiàn)，2018年1～11月，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為105.4萬(wàn)輛和103萬(wàn)輛，比上年同期分別增長(zhǎng)63.6%和68%。其中2018年11月我國(guó)新能源汽車(chē)16.9萬(wàn)輛的銷(xiāo)量數(shù)字也創(chuàng)造了歷史峰值。

關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)保有量，我國(guó)業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可的一個(gè)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自于中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)表的《節(jié)能與新能源汽車(chē)發(fā)展路線圖》，其中預(yù)測(cè)，2030年，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)總保有量將達(dá)到8千萬(wàn)輛以上（圖4）。這一數(shù)量的電動(dòng)汽車(chē)所能帶來(lái)的理論儲(chǔ)能規(guī)模約為7.3億千瓦，相較于國(guó)家電網(wǎng)的日負(fù)荷量，它就非常適合來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)因?yàn)橛秒姼叻逅a(chǎn)生的日內(nèi)小時(shí)級(jí)的調(diào)峰需求。

這一多網(wǎng)融合、協(xié)同雙向供儲(chǔ)能的模式，不但可以解決目前電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)所面臨的峰谷調(diào)節(jié)核心問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)釋放可觀的電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能，還能夠進(jìn)一步降低其他種類新能源的入網(wǎng)門(mén)檻，大大提升國(guó)網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性、靈活性。而這一切如果沒(méi)有全天候無(wú)縫融合多網(wǎng)的通路就都無(wú)從談起。從這一角度來(lái)看，光伏路面依托其跨界功能與載體屬性，顯然是多網(wǎng)融合、實(shí)現(xiàn)新業(yè)態(tài)的最佳途徑。

光伏路面技術(shù)將打破能源發(fā)展壁壘，改變能源格局

光伏路面是具備巨大能源效益潛力的全新產(chǎn)業(yè)，它利用現(xiàn)有道路空間，無(wú)額外占地，無(wú)污染排放，為沿線城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民提供優(yōu)質(zhì)清潔能源，對(duì)于節(jié)能減排、改善我國(guó)能源格局具有深遠(yuǎn)意義。從其規(guī)模發(fā)電能力分析，僅按照2015年底中國(guó)公路竣工總里程458萬(wàn)公里計(jì)算，僅鋪設(shè)兩車(chē)道光伏路面，年發(fā)電量即可達(dá)7.2萬(wàn)億度，年減排量可達(dá)71.8億噸。這在理論上已經(jīng)可以滿足我國(guó)全年的用電需求（近幾年，我國(guó)年用電總量一直保持在6萬(wàn)億度左右）。光伏路面通過(guò)對(duì)現(xiàn)有路面資源的二次開(kāi)發(fā)利用，產(chǎn)生巨量的規(guī)模發(fā)電效力，革命性地開(kāi)拓了太陽(yáng)能成為主力能源形式的全新路徑；同時(shí)，其多網(wǎng)融合的巨大調(diào)節(jié)能力，也為未來(lái)能源合理使用與分配開(kāi)啟了更為廣闊的發(fā)展空間，這一切必將對(duì)未來(lái)中國(guó)的能源格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

著眼全球，如果從更為宏觀的角度以交通發(fā)展為切入點(diǎn)進(jìn)行考量，結(jié)合人類同時(shí)期的道路交通發(fā)展史、交通工具發(fā)展史與能源開(kāi)發(fā)利用史進(jìn)行對(duì)比（圖4），就可以發(fā)現(xiàn)，人類對(duì)于能源的利用形式及程度，不僅是交通及交通工具發(fā)展的決定性因素，更與人類文明的每一步息息相關(guān)。人類對(duì)于能源的利用形式，自薪柴時(shí)代到煤炭時(shí)代，再到石油時(shí)代，無(wú)一例外都是通過(guò)對(duì)經(jīng)由動(dòng)植物等有機(jī)材料以各種途徑轉(zhuǎn)化后的太陽(yáng)能的間接利用。在植物能源時(shí)代，人類對(duì)能源的需求總量少，能源活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響可被控制在環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)和平衡的范圍內(nèi)。但是隨著歷史的演進(jìn)，人類社會(huì)的發(fā)展對(duì)能源的總量需求劇增，能源活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境污染與破壞的歷史累積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其自凈能力，環(huán)境的外部性問(wèn)題就逐漸凸顯出來(lái)。筆者認(rèn)為，究其根本原因，是人類對(duì)能源利用形式的不成熟、不恰當(dāng)造成了包括環(huán)境、生存及經(jīng)濟(jì)等在內(nèi)的一系列矛盾。未來(lái)，真正合理的能源利用形式，應(yīng)當(dāng)是對(duì)太陽(yáng)能的直接利用。

圖4 人類對(duì)能源利用進(jìn)程與公路發(fā)展進(jìn)程示意圖

然而，盡管近現(xiàn)代人類逐漸意識(shí)到環(huán)境的重要性，理解到以往以化石能源為核心的開(kāi)發(fā)利用形式與途徑的不可持續(xù)性，進(jìn)而在新能源領(lǐng)域展開(kāi)了大量研究，但時(shí)至今日，新能源在整個(gè)能源中的占比仍然較低，相關(guān)技術(shù)的成熟度更無(wú)法與“一統(tǒng)天下”的石化能源技術(shù)相提并論。其中原因，除去技術(shù)發(fā)展的必然規(guī)律外，也不乏一些人為因素。

一直以來(lái)，能源影響著世界各國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)、安全等諸多方面。能源發(fā)展外部性問(wèn)題是能源活動(dòng)主體追求自身經(jīng)濟(jì)利益，長(zhǎng)期將環(huán)境、人類的可持續(xù)性發(fā)展以及對(duì)更優(yōu)能源利用形式的開(kāi)發(fā)投入作為外在因素，排除在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生產(chǎn)要素體系之外，甚至在某些情況下為了保全其自身利益而主動(dòng)犧牲或減緩相關(guān)方面的資源和發(fā)展，最終導(dǎo)致人類排放的廢棄物已突破地域的局限，成為威脅生存的全球性問(wèn)題。

光伏路面技術(shù)作為一次智慧交通產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新探索，憑借其跨界的屬性、寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域、豐富的行業(yè)縱深度，必將與其他具有開(kāi)拓性的新能源創(chuàng)新技術(shù)一同，成為打破人類能源發(fā)展壁壘的一次具有深遠(yuǎn)意義的有益嘗試。

大音希聲，大象無(wú)形。世界上偉大恢弘、崇高壯麗的氣派和境界，往往并不拘泥于一定的事物和格局，而是表現(xiàn)出氣象萬(wàn)千的面貌和場(chǎng)景。未來(lái)的道路交通也不會(huì)僅僅局限于對(duì)一個(gè)或幾個(gè)單一功能的提升。在智能時(shí)代，它將會(huì)與多個(gè)行業(yè)逐步融合，協(xié)同發(fā)展，服務(wù)人類社會(huì)的進(jìn)步。