Razvoj novih energetskih vozila u punom je zamahu, a pitanje nadoknade energije također je postalo jedno od pitanja kojima je industrija posvetila punu pozornost. Dok svi raspravljaju o prednostima prekomjernog punjenja i zamjene baterija, postoji li "Plan C" za punjenje novih energetskih vozila?
Možda pod utjecajem bežičnog punjenja pametnih telefona, bežično punjenje automobila također je postalo jedna od tehnologija koju su inženjeri nadvladali. Prema medijskim izvješćima, ne tako davno, tehnologija bežičnog punjenja automobila dobila je proboj u istraživanju. Istraživački i razvojni tim tvrdio je da podloga za bežično punjenje može prenijeti snagu u automobil s izlaznom snagom od 100 kW, što može povećati status napunjenosti baterije za 50% unutar 20 minuta.
Naravno, tehnologija bežičnog punjenja automobila nije nova tehnologija. S porastom novih energetskih vozila, različite snage već dugo istražuju bežično punjenje, uključujući BBA, Volvo i razne domaće automobilske tvrtke.
Sve u svemu, tehnologija bežičnog punjenja automobila još je u ranoj fazi, a mnoge lokalne vlasti također koriste ovu priliku da istraže veće mogućnosti za budući prijevoz. Međutim, zbog čimbenika kao što su cijena, snaga i infrastruktura, tehnologija bežičnog punjenja automobila komercijalizirana je u velikoj mjeri. Mnogo je poteškoća koje tek treba prevladati. Novu priču o bežičnom punjenju automobila još nije lako ispričati.
Kao što svi znamo, bežično punjenje nije ništa novo u industriji mobilnih telefona. Bežično punjenje automobila nije toliko popularno kao punjenje mobilnih telefona, ali već je privuklo mnoge tvrtke da požele ovu tehnologiju.
Sve u svemu, postoje četiri glavne metode bežičnog punjenja: elektromagnetska indukcija, rezonancija magnetskog polja, spajanje električnog polja i radio valovi. Među njima, mobilni telefoni i električna vozila uglavnom koriste elektromagnetsku indukciju i rezonanciju magnetskog polja.
Među njima, bežično punjenje elektromagnetskom indukcijom koristi princip elektromagnetske indukcije elektromagnetizma i magnetizma za proizvodnju električne energije. Ima visoku učinkovitost punjenja, ali je učinkovita udaljenost punjenja kratka, a zahtjevi za mjesto punjenja također su strogi. Relativno govoreći, bežično punjenje magnetskom rezonancijom ima niže zahtjeve za lokaciju i dužu udaljenost punjenja, koja može podržati nekoliko centimetara do nekoliko metara, ali je učinkovitost punjenja nešto niža od prve.
Stoga su u ranim fazama istraživanja tehnologije bežičnog punjenja automobilske tvrtke favorizirale tehnologiju bežičnog punjenja s elektromagnetskom indukcijom. Reprezentativne tvrtke uključuju BMW, Daimler i druge automobilske tvrtke. Od tada se tehnologija bežičnog punjenja magnetskom rezonancijom postupno promiče, a predstavljaju je dobavljači sustava kao što su Qualcomm i WiTricity.
Već u srpnju 2014. BMW i Daimler (sada Mercedes-Benz) najavili su sporazum o suradnji za zajednički razvoj tehnologije bežičnog punjenja za električna vozila. Godine 2018. BMW je počeo proizvoditi sustav bežičnog punjenja i učinio ga opcijskim uređajem za plug-in hibridni model serije 5. Njegova nazivna snaga punjenja je 3,2 kW, učinkovitost pretvorbe energije doseže 85%, a može se potpuno napuniti za 3,5 sata.
Godine 2021. Volvo će koristiti čisti električni taksi XC40 za početak eksperimenata bežičnog punjenja u Švedskoj. Volvo je posebno postavio više testnih područja u gradskom Göteborgu u Švedskoj. Vozila za punjenje moraju se parkirati samo na uređaje za bežično punjenje ugrađene u cestu kako bi automatski pokrenuli funkciju punjenja. Volvo je rekao da njegova snaga bežičnog punjenja može doseći 40kW, a može prijeći 100 kilometara za 30 minuta.
Na području automobilskog bežičnog punjenja moja je zemlja uvijek bila na čelu industrije. U 2015., China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute izgradio je prvu testnu stazu za bežično punjenje domaćih električnih vozila. Godine 2018. SAIC Roewe lansirao je prvi čisto električni model s bežičnim punjenjem. FAW Hongqi lansirao je Hongqi E-HS9 koji podržava tehnologiju bežičnog punjenja 2020. U ožujku 2023. SAIC Zhiji službeno je lansirao svoje prvo inteligentno rješenje za bežično punjenje vozila velike snage od 11kW.
A Tesla je također jedan od istraživača na polju bežičnog punjenja. U lipnju 2023. Tesla je potrošio 76 milijuna američkih dolara za kupnju Wiferiona i preimenovao ga u Tesla Engineering Germany GmbH, planirajući iskoristiti bežično punjenje po niskoj cijeni. Prethodno je izvršni direktor Tesle Musk imao negativan stav prema bežičnom punjenju i kritizirao bežično punjenje kao "niskoenergetski i neučinkovito". Sada to naziva obećavajućom budućnošću.
Naravno, mnoge automobilske tvrtke poput Toyote, Honde, Nissana i General Motorsa također razvijaju tehnologiju bežičnog punjenja.
Iako su mnoge strane provele dugoročna istraživanja u području bežičnog punjenja, tehnologija bežičnog punjenja automobila još je daleko od toga da postane stvarnost. Ključni faktor koji ograničava njegov razvoj je moć. Uzmimo Hongqi E-HS9 kao primjer. Tehnologija bežičnog punjenja kojom je opremljen ima maksimalnu izlaznu snagu od 10kW, što je samo malo više od 7kW snage hrpe sporog punjenja. Neki modeli mogu postići samo snagu punjenja sustava od 3,2 kW. Drugim riječima, s takvom učinkovitošću punjenja nema nikakve pogodnosti.
Naravno, ako se poboljša snaga bežičnog punjenja, to bi mogla biti druga priča. Na primjer, kao što je navedeno na početku članka, tim za istraživanje i razvoj postigao je izlaznu snagu od 100kW, što znači da ako se takva izlazna snaga može postići, vozilo se teoretski može u potpunosti napuniti za oko sat vremena. Iako ga je još uvijek teško usporediti sa super punjenjem, to je još uvijek novi izbor za nadopunu energije.
Iz perspektive scenarija uporabe, najveća prednost tehnologije bežičnog punjenja automobila je smanjenje ručnih koraka. U usporedbi sa žičanim punjenjem, vlasnici automobila moraju izvršiti niz radnji kao što su parkiranje, izlazak iz automobila, uzimanje pištolja, uključivanje i punjenje itd. Kada se suočavaju s hrpom punjenja trećih strana, moraju ispuniti razne podatke , što je relativno glomazan proces.
Scenarij bežičnog punjenja je vrlo jednostavan. Nakon što vozač parkira vozilo, uređaj ga automatski osjeti i zatim bežično puni. Nakon što je vozilo u potpunosti napunjeno, vozilo se izravno odveze, a vlasnik ne treba više obavljati nikakve operacije. Iz perspektive korisničkog iskustva, također će ljudima pružiti osjećaj luksuza pri korištenju električnih vozila.
Zašto bežično punjenje automobila privlači toliko pozornosti poduzeća i dobavljača? Iz razvojne perspektive, dolazak ere bez vozača također može biti vrijeme za veliki razvoj tehnologije bežičnog punjenja. Da bi automobili doista bili bez vozača, potrebno im je bežično punjenje kako bi se riješili okova kabela za punjenje.
Stoga su mnogi dobavljači punjača vrlo optimistični u pogledu izgleda razvoja tehnologije bežičnog punjenja. Njemački div Siemens predviđa da će tržište bežičnog punjenja za električna vozila u Europi i Sjevernoj Americi dosegnuti 2 milijarde USD do 2028. U tu je svrhu Siemens već u lipnju 2022. uložio 25 milijuna USD kako bi dobio manjinski udio u dobavljaču bežičnih punjača WiTricity promicati tehnološko istraživanje i razvoj sustava bežičnog punjenja.
Siemens vjeruje da će bežično punjenje električnih vozila postati mainstream u budućnosti. Osim što punjenje čini praktičnijim, bežično punjenje također je jedan od nužnih uvjeta za ostvarivanje autonomne vožnje. Ako stvarno želimo pokrenuti samovozeće automobile u velikoj mjeri, tehnologija bežičnog punjenja je nezamjenjiva. Ovo je važan korak u svijet autonomne vožnje.
Naravno, izgledi su veliki, ali stvarnost je ružna. Trenutačno, metode nadopunjavanja energije električnih vozila postaju sve raznolikije, a perspektiva bežičnog punjenja je visoko očekivana. Međutim, s trenutne točke gledišta, tehnologija bežičnog punjenja automobila još uvijek je u fazi testiranja i suočava se s mnogim problemima, poput visoke cijene, sporog punjenja, nedosljednih standarda i sporog napretka komercijalizacije.
Problem učinkovitosti punjenja jedna je od prepreka. Na primjer, raspravljali smo o pitanju učinkovitosti u gore spomenutom Hongqi E-HS9. Kritizirana je niska učinkovitost bežičnog punjenja. Trenutačno je učinkovitost bežičnog punjenja električnih vozila niža od one žičanog punjenja zbog gubitka energije tijekom bežičnog prijenosa.
Iz perspektive troškova, bežično punjenje automobila treba dodatno smanjiti. Bežično punjenje ima visoke zahtjeve za infrastrukturu. Komponente punjenja općenito se polažu na tlo, što će uključivati modifikacije tla i druge probleme. Trošak izgradnje će neizbježno biti veći od troška običnih pilota za nabijanje. Osim toga, u ranoj fazi promicanja tehnologije bežičnog punjenja, industrijski lanac je nezreo, a cijena povezanih dijelova bit će visoka, čak nekoliko puta veća od cijene gomila za punjenje izmjenične struje u kućanstvu iste snage.
Primjerice, britanski autobusni prijevoznik FirstBus razmatrao je korištenje tehnologije bežičnog punjenja u procesu promicanja elektrifikacije svoje flote. Međutim, nakon inspekcije, utvrđeno je da je svaki dobavljač zemaljskih ploča za punjenje naveo 70.000 funti. Osim toga, troškovi izgradnje cesta za bežično punjenje također su visoki. Na primjer, trošak izgradnje ceste za bežično punjenje od 1,6 kilometara u Švedskoj iznosi približno 12,5 milijuna američkih dolara.
Naravno, sigurnosni problemi također mogu biti jedan od problema koji ograničavaju tehnologiju bežičnog punjenja. Iz perspektive utjecaja na ljudsko tijelo, bežično punjenje nije velika stvar. U "Privremenim propisima o radijskom upravljanju opremom za bežično punjenje (prijenos energije) (nacrt za komentare)" koje je objavilo Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije navodi se da je spektar od 19-21kHz i 79-90kHz isključivo za automobile s bežičnim punjenjem. Relevantna istraživanja pokazuju da samo kada snaga punjenja prelazi 20kW i ljudsko tijelo je u bliskom kontaktu s bazom za punjenje, to može imati određeni utjecaj na tijelo. Međutim, to također zahtijeva od svih strana da nastave popularizirati sigurnost prije nego što je potrošači mogu prepoznati.
Bez obzira na to koliko je tehnologija bežičnog punjenja automobila praktična i koliko su pogodni scenariji upotrebe, još je dug put prije nego što se može komercijalizirati u velikoj mjeri. Izlazeći iz laboratorija i implementirajući ga u stvarni život, put do bežičnog punjenja za automobile je dug i naporan.
Dok sve strane energično istražuju tehnologiju bežičnog punjenja automobila, tiho se pojavio i koncept "robota za punjenje". Bolne točke koje bežično punjenje treba riješiti predstavljaju pitanje pogodnosti korisničkog punjenja, koje će u budućnosti nadopuniti koncept vožnje bez vozača. Ali postoji više od jednog puta do Rima.
Stoga su i "roboti za punjenje" počeli postajati dodatak u procesu inteligentnog punjenja automobila. Nedavno je nova eksperimentalna baza elektroenergetskog sustava Pekinške sub-centralne građevinske nacionalne demonstracijske zone za zeleni razvoj lansirala potpuno automatskog robota za punjenje autobusa koji može puniti električne autobuse.
Nakon što električni autobus uđe u stanicu za punjenje, vizualni sustav bilježi informacije o dolasku vozila, a pozadinski dispečerski sustav robotu odmah izdaje zadatak punjenja. Uz pomoć sustava za pronalaženje putanje i hodajućeg mehanizma, robot se automatski vozi do stanice za punjenje i automatski hvata pištolj za punjenje. , koristeći tehnologiju vizualnog pozicioniranja za prepoznavanje lokacije priključka za punjenje električnih vozila i izvođenje automatskih operacija punjenja.
Naravno, automobilske tvrtke također počinju uviđati prednosti "robota za punjenje". Na sajmu automobila u Šangaju 2023. Lotus je predstavio robota za punjenje bljeskalicom. Kada vozilo treba napuniti, robot može ispružiti svoju mehaničku ruku i automatski umetnuti pištolj za punjenje u otvor za punjenje vozila. Nakon punjenja može i sam izvući pištolj, čime se završava cijeli proces od početka do punjenja vozila.
Nasuprot tome, roboti za punjenje ne samo da imaju pogodnost bežičnog punjenja, već također mogu riješiti problem ograničenja snage bežičnog punjenja. Korisnici također mogu uživati u zadovoljstvu prekomjernog punjenja bez izlaska iz automobila. Naravno, roboti za punjenje također će uključivati troškove i inteligentna pitanja kao što su pozicioniranje i izbjegavanje prepreka.
Sažetak: Pitanje nadopune energijom za nova energetska vozila uvijek je bilo pitanje kojemu sve strane u industriji pridaju veliku važnost. Trenutačno su rješenje za prekomjerno punjenje i rješenje za zamjenu baterije dva najvažnija rješenja. Teoretski, ova dva rješenja dovoljna su da u određenoj mjeri zadovolje potrebe korisnika za nadopunom energije. Naravno, stvari uvijek idu naprijed. Možda će s dolaskom ere bez vozača bežično punjenje i roboti za punjenje otvoriti nove prilike.
Vrijeme objave: 13. travnja 2024