Ασύρματη φόρτιση για ηλεκτρικά οχήματα που έρχονται πιο κοντά στην πραγματικότητα – Καταχώρηση Orange County

Οι θέσεις φόρτισης εμφανίζονται στο νέο σταθμό φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων εσωτερικού χώρου της Electrify America στο Σαν Φρανσίσκο, Τετάρτη, 7 Φεβρουαρίου 2024. Η Electrify America, η Tesla, η Mercedes και άλλα δίκτυα φόρτισης αρχίζουν να δημιουργούν πιο όμορφα σημεία για να γεμίζουν τα ηλεκτρικά τους οχήματα , γνωρίζοντας ότι θα είναι εκεί για πολύ περισσότερο από ό,τι ξοδεύουν οι άνθρωποι στα βενζινάδικα. (AP Photo/Eric Risberg)

Του Tope Alake | Bloomberg

Κάποια μέρα σύντομα, τα βυσματωμένα αυτοκίνητα μπορεί να μην χρειάζονται πλέον βύσμα. Οι οδηγοί ηλεκτρικών αυτοκινήτων απλώς θα έμπαιναν σε έναν εξειδικευμένο χώρο στάθμευσης όταν έρθει η ώρα να ενεργοποιηθούν, θα περίμεναν να ανάψει ένα φως στο ταμπλό τους και στη συνέχεια θα έβγαιναν από το αυτοκίνητο και θα περάσουν τη μέρα τους.

Αυτή είναι η υπόσχεση της ασύρματης φόρτισης EV, μιας επαγωγικής μεταφοράς ηλεκτρονίων που θα εξαλείψει την ανάγκη για όλα αυτά τα ενοχλητικά καλώδια. Πολλαπλές νεοφυείς επιχειρήσεις έχουν περάσει χρόνια δουλεύοντας προς έναν κόσμο στον οποίο η ασύρματη φόρτιση γίνεται κυρίαρχη, και καθώς η υιοθέτηση των EV επιταχύνεται, αυξάνεται η δυναμική για να γίνει αυτό το όνειρο πραγματικότητα.

Δείτε επίσης: Αυτός ο CEO τεχνολογίας αναμένει περισσότερα αυτόνομα οχήματα στο δρόμο σε 2 χρόνια

Οι εταιρείες συγχωνεύονται γύρω από την τυποποιημένη τεχνολογία, οι αυτοκινητοβιομηχανίες ξεκινούν πειράματα ασύρματης σύνδεσης και οι δήμοι χαρτογραφούν περιπτώσεις χρήσης. Ακόμη και η Tesla Inc. ενδιαφέρεται.

Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν μεγάλα εμπόδια, μεταξύ των οποίων οι χαμηλές ταχύτητες φόρτισης και τα χρήματα και το ενδιαφέρον που απαιτούνται για την κατασκευή σταθμών και την επιβίβαση περισσότερων κατασκευαστών αυτοκινήτων. Ενώ η φόρτιση χωρίς καλώδιο ακούγεται τέλεια στο χαρτί, η τεχνολογία αντιμετωπίζει το ίδιο παράδοξο που επηρεάζει την κυκλοφορία των δημόσιων βυσμάτων: Η ισχυρότερη ζήτηση των καταναλωτών θα μπορούσε να ωθήσει τις εταιρείες αυτοκινήτων να ξεκινήσουν την ασύρματη φόρτιση, αλλά η αύξηση της ζήτησης EV παρεμποδίζεται εν μέρει από την ανησυχία για το κοινό φόρτιση.

Περισσότερα για τους τοπικούς κατασκευαστές EV: Η Karma Automotive με έδρα το Irvine συμπληρώνει 10 χρόνια με το βλέμμα στα νέα πολυτελή EV

«Αν ήμουν κατασκευαστής αυτοκινήτων, πιθανότατα θα ήμουν απρόθυμος να το βάλω σε ένα όχημα σήμερα μόνο και μόνο επειδή δεν υπάρχουν ασύρματοι φορτιστές εκεί έξω», λέει ο Michael Weismiller, διευθυντής προγράμματος για την ηλεκτροδότηση Έρευνας & Ανάπτυξης στο Γραφείο Τεχνολογιών Οχημάτων του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. . «Πρέπει πραγματικά να δείτε την υποδομή και τα οχήματα να αναπτύσσονται ταυτόχρονα για να έχει τελικά νόημα».

Η ασύρματη ή επαγωγική φόρτιση EV λειτουργεί χρησιμοποιώντας μαγνητικό συντονισμό και ένα μαξιλάρι φόρτισης για τη δημιουργία πεδίου μετάδοσης ισχύος. Όταν ένα πηνίο σε έναν δέκτη κάτω από το αυτοκίνητο ευθυγραμμίζεται με ένα πηνίο στην επιφάνεια φόρτισης, ο δέκτης συλλαμβάνει αυτή την ενέργεια και την τροφοδοτεί στην μπαταρία του αυτοκινήτου. Η τεχνολογία είναι παρόμοια με την ασύρματη φόρτιση τηλεφώνου, η οποία απαιτεί επίσης δέκτη και ευθυγραμμισμένα πηνία. αλλά τα συστήματα EV μπορούν να λειτουργήσουν με έως και 10 ίντσες (250 χιλιοστά) διαχωρισμού.

Δείτε επίσης: Τι συμβαίνει με τις παλιές μπαταρίες EV, τους ηλιακούς συλλέκτες και τις ανεμογεννήτριες;

Η ταχύτητα είναι ένα θέμα, όμως. Οι περισσότεροι ασύρματοι φορτιστές είναι στο ίδιο επίπεδο με έναν φορτιστή επιπέδου 2 (το είδος που θα χρησιμοποιούσατε στο σπίτι) και όχι με τους γρήγορους φορτιστές DC που διατίθενται σε πολλούς δημόσιους σταθμούς. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα πρέπει επίσης να σχεδιάζονται με γνώμονα την ασύρματη φόρτιση. Ενώ η εκ των υστέρων τοποθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων είναι εφικτή, στην πράξη μπορεί να ακυρώσει την εγγύηση της μπαταρίας του αυτοκινήτου, λέει η Amaiya Khardenavis, αναλυτής της Wood Mackenzie.

Για τις αυτοκινητοβιομηχανίες, η ενεργοποίηση της ασύρματης φόρτισης εξακολουθεί να είναι δύσκολο να δικαιολογηθεί: Είναι ακριβό και δεν υπάρχουν ακόμη σταθμοί φόρτισης που να το κάνουν συναρπαστικό πλεονέκτημα για τους αγοραστές αυτοκινήτων. Ο Alex Gruzen, διευθύνων σύμβουλος της WiTricity Corp., με έδρα τη Μασαχουσέτη, λέει ότι η δυνατότητα ασύρματης φόρτισης της εταιρείας του θα κοστίσει στις αυτοκινητοβιομηχανίες αρκετές εκατοντάδες δολάρια ανά αυτοκίνητο και στους καταναλωτές τουλάχιστον 2.500 δολάρια για να ξεκινήσουν – και τα δύο στοιχεία που βλέπει να μειώνονται τα επόμενα πέντε χρόνια.

Αυτά τα εμπόδια σημαίνουν ότι, προς το παρόν τουλάχιστον, η ασύρματη φόρτιση EV υπάρχει κυρίως με τη μορφή πιλοτικών έργων. Ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες στην Κίνα και τη Νότια Κορέα δοκιμάζουν την τεχνολογία σε νέα επιβατικά αυτοκίνητα, αλλά πολλές δοκιμές ασύρματης φόρτισης απευθύνονται σε επαγγελματικά οχήματα, τα οποία τείνουν να έχουν συνεπείς διαδρομές και την πολυτέλεια να τροφοδοτούνται κατά τη διάρκεια της νύχτας σε σταθερούς χώρους στάθμευσης.

Δείτε επίσης: Τα ηλεκτρικά οχήματα που πληρούν τις προϋποθέσεις για πίστωση φόρου 7.500 $ ΗΠΑ μειώνονται σε 13 από περίπου 24

«Μπορείτε να αναπτύξετε τους φορτιστές σε συγκεκριμένες τοποθεσίες στις διαδρομές όλη την ημέρα», λέει η Loren McDonald, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της EVAdoption, μιας εταιρείας αναλυτών ηλεκτρικών οχημάτων.

Αυτό το καλοκαίρι, η WiTricity σχεδιάζει να λανσάρει το ασύρματο σύστημα Halo σε καρότσια γκολφ EZ-GO και ICON EV και ελαφρά οχήματα, αφού παρουσιάσει την τεχνολογία σε μεταγενέστερα οχήματα όπως η Mustang Mach-E της Ford. Οι επενδυτές της εταιρείας περιλαμβάνουν τη Mitsubishi Corp. και τη Siemens AG και η WiTricity έχει μια συνεργασία για την επίδειξη ασύρματης φόρτισης σε αυτοκίνητα που κατασκευάζονται από την KG Mobility της Νότιας Κορέας. Η WiTricity λέει ότι τα επιβατικά αυτοκίνητα φορτίζουν έως και 35 μίλια την ώρα με την τεχνολογία της.

«Η φόρτιση παραμένει ένα από τα μεγάλα σημεία ανησυχίας για τους αγοραστές EV και το κάνουμε κάτι που συμβαίνει απλώς στο παρασκήνιο», λέει ο Gruzen.

Στην κομητεία του Λος Άντζελες, η Αρχή Διέλευσης της Κοιλάδας της Αντιλόπης χρησιμοποιεί επαγωγικά συστήματα που κατασκευάζονται από την WAVE Charging για να βοηθήσουν στην τροφοδοσία του στόλου ηλεκτρικών λεωφορείων της. Το πρακτορείο διαθέτει 15 σταθμούς ασύρματης φόρτισης WAVE — έναν στα γραφεία του και 14 στα δρομολόγια των λεωφορείων — σύμφωνα με τον διευθυντή μάρκετινγκ της AVTA, James Royal. Η Indianapolis, επίσης, χρησιμοποιεί ασύρματη φόρτιση για τα ηλεκτρικά της λεωφορεία, τα οποία κατασκευάζονται από τον κινεζικό γίγαντα EV BYD Co. Το 2019, η πόλη συνεργάστηκε με την startup φόρτισης InductEV με έδρα την Πενσυλβάνια (τότε ονομαζόταν Momentum Dynamics Corp.)

Η startup ασύρματης φόρτισης HEVO Inc. με έδρα το Μπρούκλιν συνεργάζεται με το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge της DOE και τη Stellantis NV για να δοκιμάσει ένα ασύρματο σύστημα 50 κιλοβάτ στο υβριδικό Chrysler Pacifica της αυτοκινητοβιομηχανίας, αφού ολοκλήρωσε μια επίδειξη με ασύρματο φορτιστή επιπέδου 2 πέρυσι. Η HEVO αναπτύσσει επίσης έναν ασύρματο γρήγορο φορτιστή 300 κιλοβάτ σε συνεργασία με την Oak Ridge, λέει ο CEO Jeremy McCool.

Ως ίσως το πιο κρίσιμο σήμα της δυνατότητας ασύρματης φόρτισης για επιβατικά αυτοκίνητα, ο επικεφαλής σχεδιασμού της Tesla, Franz von Holzhausen, τον Δεκέμβριο επιβεβαίωσε ότι η εταιρεία επιδιώκει τη δική της έκδοση της τεχνολογίας. «Εργαζόμαστε για την επαγωγική φόρτιση, επομένως δεν χρειάζεται καν να συνδέσετε κάτι σε αυτό το σημείο — απλώς τραβήξτε το γκαράζ σας, περάστε πάνω από το μαξιλαράκι και φορτίζεται», είπε ο von Holzhausen κατά τη διάρκεια μιας εμφάνισής του στη σειρά YouTube «Jay Leno’s Garage.”

Η ψήφος εμπιστοσύνης της Tesla κεντρίζει το ενδιαφέρον και μεταξύ άλλων αυτοκινητοβιομηχανιών. «Αυτή είναι η κύρια κλήση αφύπνισης», λέει ο McCool. «Μέχρι να συμβεί αυτό, η ασύρματη φόρτιση εξακολουθούσε να θεωρείται τεχνολογία περιθωρίου. Τώρα είναι μια μοντέρνα τεχνολογία».

Η τυποποίηση θα μπορούσε επίσης να συμβάλει στην ενίσχυση της υιοθέτησης. Το 2022, η SAE International — μια ένωση μηχανικών και ειδικών τεχνικών μεταφορών — ολοκλήρωσε το πρώτο πρότυπο για σταθερή ασύρματη φόρτιση για ελαφρά οχήματα, μια κατηγορία που περιλαμβάνει επιβατικά αυτοκίνητα. Το πρότυπο καλύπτει τα πάντα, από ασφαλή ταχύτητα φόρτισης (έως 11 κιλοβάτ) έως διαλειτουργικότητα και απόδοση.

«Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να κατασκευαστούν φορτιστές πολυκατοικιών», λέει ο Gruzen. «Σημαίνει ότι οι χώροι στάθμευσης, οι χώροι στάθμευσης στο δρόμο, όλα μπορούν να υιοθετήσουν ασύρματη φόρτιση από εταιρείες που ειδικεύονται σε αυτό το είδος δημόσιας υποδομής. Και οι αυτοκινητοβιομηχανίες μπορούν να επικεντρωθούν στην κατασκευή αυτοκινήτων που θα είναι συμβατά».

Το SAE έχει επίσης δημοσιεύσει κατευθυντήριες γραμμές, αν και όχι τελικά πρότυπα, για τα βαρέα επαγγελματικά οχήματα να φορτίζουν ασύρματα σε ταχύτητες έως και 500 κιλοβάτ. Το DOE έχει συνάψει συμφωνίες για την επίδειξη αυτής της τεχνολογίας σε μια διαδρομή UPS στη Γιούτα και σε πολλές τοποθεσίες της Walmart. «Σε τελική ανάλυση, οι κατασκευαστές φορτηγών και οι αυτοκινητοβιομηχανίες θα πρέπει να καταλάβουν αν έχει νόημα για αυτούς», λέει ο Weismiller.

Προς το παρόν, η συντριπτική πλειονότητα των επενδύσεων εξακολουθεί να πηγαίνει σε παραδοσιακούς φορτιστές EV, αν και ομοσπονδιακοί και πολιτειακοί νομοθέτες στις ΗΠΑ πιέζουν για επιχορηγήσεις για την επέκταση της ασύρματης φόρτισης. Οι ΗΠΑ έχουν τώρα περισσότερους από 9.000 δημόσιους σταθμούς γρήγορης φόρτισης και πάνω από 53.000 σταθμούς επιπέδου 2, σύμφωνα με το DOE. Περισσότερα αναμένεται να έρθουν στο διαδίκτυο καθώς οι πολιτείες αρχίζουν να χρησιμοποιούν 5 δισεκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακά χρήματα.

Ωστόσο, οι ειδικοί λένε ότι οι μελλοντικές εξελίξεις στην τεχνολογία αυτοκινήτων – ειδικά η αυτόνομη οδήγηση – θα μπορούσαν να ενισχύσουν το επιχείρημα για την ασύρματη φόρτιση. Το SAE εργάζεται επί του παρόντος σε μια τυπική μέθοδο για την ευθυγράμμιση των EV με τακάκια φόρτισης, η οποία θα αποδειχθεί ιδιαίτερα κρίσιμη όταν τα αυτοκίνητα αρχίσουν να οδηγούν και να παρκάρουν μόνα τους.

Η ενεργοποίηση ενός EV σε ένα μαξιλαράκι δεν είναι επίσης το τελικό όριο της φόρτισης. Η SAE σχεδιάζει να ενημερώσει το πρότυπο ελαφρών οχημάτων της ώστε να συμπεριλάβει αμφίδρομη φόρτιση, η οποία επιτρέπει σε ένα αυτοκίνητο να τροφοδοτεί ξανά με ρεύμα στο δίκτυο. Ο Gruzen λέει ότι η επόμενη γενιά εξαρτημάτων ασύρματης φόρτισης της WiTricity θα είναι αμφίδρομη. αναμένει να αρχίσει να τα πουλά στις αυτοκινητοβιομηχανίες αργότερα φέτος.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *