2025-07-25 20:22来源:本站
特斯拉汽车是以塞尔维亚裔美国企业家尼古拉·特斯拉的名字命名的,他于1856年出生在克罗地亚西部。他是一个了不起的发明家,尽管没有完成大学学位,但他申请了300多项专利。他最著名的工作是交流电(AC),包括感应电机和传输系统。
他最初在布达佩斯从事电报技术工作,然后在巴黎与爱迪生公司的第一个电力照明系统合作。1884年,他和爱迪生一起搬到了纽约,次年辞职创办了自己的公司。
爱迪生使用的是电压相对较低的直流电。特斯拉的交流系统使用波动电流,并由特斯拉授权给西屋公司。
19世纪80年代末,特斯拉和爱迪生在“电流之战”中公开发生冲突。特斯拉表明,只有他的交流系统能够利用高压高效地远距离供电。爱迪生反驳说,特斯拉的高压是危险的,并用电刑动物的怪诞示范。最终,特斯拉和爱迪生都失去了对各自公司的控制权。该行业通过整合,采用交流作为电缆长距离传输的首选技术。
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特斯拉还发明了通过感应无线传输电力。他的解决方案现在经常被用于为牙刷和手表等消费设备充电。将设备放在无线支架上无需插电即可充电。
感应充电已开始用于电动汽车甚至公共汽车。汽车电池只需将车停在一个特殊的垫子上即可充电,无需任何电缆。在意大利、瑞典、德国和以色列,人们甚至已经在一段装有感应垫的道路上行驶,尝试给移动车辆充电。
特斯拉相信电力的无线传输不仅可以传输几厘米,还可以传输很远的距离,甚至可以传输到世界各地。他成功地演示了通过简单地将灯泡连接到地壳上,由几公里外的发电发射机无线供电来点亮灯泡。然而,他的解决方案并不可行,因为他对地球电导的假设是错误的。他的方法效率也很低。大量的电力被简单地耗散了,因为电力被“广播”到各个方向,而不是只被引导到那些打算接收它的设备上。
然而,如果特斯拉的愿景能够实现,我们将不再需要电塔和电塔,以及它们之间的电缆或昂贵的地下埋地。虽然现有的国家电网基础设施可能会随着时间的推移而被取代,但新的网络可以扩展现有的电网。一种应用是将电力从海上涡轮机直接传输到岸上,而无需铺设海底电缆。另一种方法是在遭受自然灾害或战争破坏的地区迅速建立电网。
美国陆军和海军已经对使用点对点微波波束的无线电源进行了试验。去年进行的“Scope-M”项目成功地在大约一公里的距离上传输了1.6千瓦的电能,效率为95%。
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也有少数无线电源初创企业。西雅图附近的Powerlight公司正在试验高强度激光束。德克萨斯州的Viviz科技公司试验了可以在地球表面传播的“Zenneck”电波,但去年破产了。也许最有希望的是新西兰的一家初创公司,Emrod,它使用高频微波,就像Scope-M计划一样。
Emrod已经与新西兰第二大电力公司试验了一个小型系统,并在各种天气条件下成功地将2千瓦的电力传输了几百米,波束的效率达到97%。他们还与空中客车公司(Airbus)和欧洲航天局(European Space Agency)进行了试验,从太空太阳能电池板上收集能量。
就像爱迪生对特斯拉和他的交流系统的挑战一样,微波无线电源的主要挑战之一是让公众相信这种技术方法是安全的。Emrod声称遵循适用的行业标准。微波束是集中的,是空中看不见的电缆,而不是向各个方向传输信号的广播系统。他们的系统被设计用来探测可能干扰光束的威胁——比如鸟类或无人机——并暂时停止。
Emrod的推动者坚持认为,他们的方法可以很容易地扩大功率和距离,使用中继透镜站定期重新聚焦光束。然而,现有的高压传输线每条可以传输几百兆瓦甚至更多的功率,是目前微波束原型的10万倍。Emrod计划在明年和2025年进一步试验大规模的解决方案。
安全、远距离的无线电力传输的潜在市场极具吸引力。然而,实际的商业系统尚未得到展示,特斯拉的愿景可能还需要一段时间才能实现。