美全新军事能源计划：实现空中无线电力传输

在世界能源短缺的情况下，研究新能源是一大趋势，而超时空输送也是一种趋势。

据国防时报报道，最近，美国国防高级研究计划局（DARPA）致力于发展下一个技术革命，一个新世代的能源传输技术（电力输送），可能会是无传输线的、自适应、光速无线能源传输网络，因为现阶段美军的发电设施仍然仰赖柴油发电机结合电线传输，可望解决美军辎重的沉重负担。

据美国国防高级研究计划局官方网站消息，“持续性光无线能量中继（POWER）计划”的目标是设计出并且证明空中载光能量中继的可行性。这些继电器将会成为路基镭射，与高空远程能源传输耦合必要的关键组件，以其此类中继器将使未来的多重路径无线能源网络传输成为可能。

这些继电器将会成为路基镭射，与高空远程能源传输耦合必要的关键组件，以其此类中继器将使未来的多重路径无线能源网络传输成为可能。

DARPA战术科技办公室POWER专案经理凯尔洪表示，这将会是能源网际网络——利用弹性多重路径能源网络，可从能源从丰富的发电来源输送到电力匮乏的需求所在地。

美国军方面临着特别严峻的能源挑战，这些挑战正在推动这项创新。我们经常必须待在距离具备能源基础建设非常遥远的地方，并十分依赖很吃辎重的液态燃料。

电力光束听起来可能很奇特，但它与无线通信中使用的物理原理完全相同。传统上你需要一个电力来源，然后你将这种能量转换为成波，通常是电磁波，通过自由空间发送，通过孔收集它，然后将其转换回电能。

不过，能源转换效率仍然是一个挑战。在多条网络中，从波转换回电力并在每个节点处转换回波，会迅速产生难以接受的能量损失。这导致每一次转换中的都相对低效，并且将它们倍数级成为一整个能源链是不切实际的。

而POWER划将开发高效的功率发射中继器，着重于定向光能传输，同时最大限度地提高沿途每个节点的光束品质，并根据需要选择性地收集能量。

凯尔洪还谈到，过去的历史表明，能源运输方面的突破，如罗马的公路系统、铁路、机械化战争和空中加油机，它们可以更快、更有弹性地在战场上流动能量，从而获得决定性的军事优势。

“我们相信下一次能源革命将由无线能源网实现，它将大大缩短运输时间，并有弹性地为空中、陆地、海上、海底和太空中的消费者提供分散式能源”。

其实，在今年年初，加拿大两所大学就联合研发了用于无人机的无线电力传输系统。据报道，加拿大蒙特利尔理工学院和舍布鲁克大学研究团队为22千瓦无人机开发了一种基于35GHz微波频率的低成本、紧凑型无线电力传输系统（WPTS），据称能量转换效率为80%。

而新西兰的一家初创企业Emrod公司也开发出了一种无需使用铜线就能安全、无线地远距离传输电力的方法，并正在与该国第二大电力分销商合作实施。

据称，Emrod公司研制的无线电力传输系统由发射天线、多个继电器和接收整流天线组成，它们主要让电力直接在特定的点之间传输，周围没有任何辐射，在鸟类、无人机、窃电者或直升机等任何物体接触到主光束之前，一个“低功率激光安全幕”会立即关闭电力传输，所以放置仪器的位置有了更大的灵活性。

此外，Emrod表示，与有线供电方案的维护费用相比、无线基础架构的建设只占所需成本的一小部分，而且据信这套无线输电系统不受恶劣天气和大气条件的影响。