Στα χρόνια που υπάρχουν τα EVs, έχουν σημειωθεί πολυάριθμες εξελίξεις και καινοτομίες. Ωστόσο, μια από τις πιο συναρπαστικές καινοτομίες έφτασε επιτέλους: η ασύρματη φόρτιση EV.
Καθώς η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης EV γίνεται πιο προηγμένη και ευρέως διαθέσιμη, η είσοδος σε έναν σταθμό για τη φόρτιση του EV σας έχει τη δυνατότητα να γίνει παρελθόν.
Κόψιμο του καλωδίου στη φόρτιση ηλεκτρικού αυτοκινήτου
Με τα χρόνια, υπήρξαν τεχνολογικές και υλικοτεχνικές προκλήσεις στην κλιμάκωση της ασύρματης φόρτισης τεχνολογία που ταιριάζει στα EV. Η υπέρβαση αυτών των προκλήσεων με εφικτό και οικονομικά αποδοτικό τρόπο δεν είναι εύκολη έργο. Ωστόσο, οι ερευνητές έχουν σπάσει τον κώδικα και τώρα αναπτύσσουν ασύρματη φόρτιση EV για έναν δρόμο κοντά σας.
Είναι εύκολο να θεωρούμε δεδομένη την ασύρματη τεχνολογία σήμερα, αλλά είναι πραγματικά τεχνολογία αιχμής. Η επιστήμη πίσω από την καινοτομία βασίζεται στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Βασικά, εάν ένα εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από ένα συρμάτινο πηνίο, θα εμφανιστεί ένα μαγνητικό πεδίο. Εάν εισάγετε ένα άλλο πηνίο, το μαγνητικό πεδίο θα προκαλέσει ένα ρεύμα σε αυτό το πηνίο που θα φορτίσει μια μπαταρία.
Λειτουργεί καλά σε μικρή απόσταση για τη φόρτιση του τηλεφώνου σας, αλλά υπάρχει μια πρόκληση. Οι επιστήμονες το αποκαλούν νόμο του αντίστροφου τετραγώνου, αναφερόμενοι στο πώς ένα μαγνητικό πεδίο ακτινοβολεί προς όλες τις κατευθύνσεις, διαχέοντας ενέργεια γρήγορα σε απόσταση. Εξαιτίας αυτού, τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα πηνία πρέπει να τοποθετούνται σε κοντινή απόσταση για μέγιστη απόδοση.
Η ίδια απόδοση εξαρτάται από την ευθυγράμμιση και την περιοχή διατομής των δύο πηνίων. Τα πηνία πρέπει να είναι σε τέλεια ευθυγράμμιση παράλληλα μεταξύ τους, διαχωρισμένα με χιλιοστά, γνωστό ως παράγοντας σύζευξης. Παρόλο που το 1.0 θεωρείται τέλειος παράγοντας σύζευξης, οι εφαρμογές του πραγματικού κόσμου επιτυγχάνουν μόνο συντελεστή σύζευξης μεταξύ 0,3 και 0,6. Η κλιμάκωση αυτού για να εφαρμοστεί σε EV που βρίσκονται ψηλότερα από το έδαφος και ατελώς σταθμευμένα είναι εμφανής δυσκολίες. Ερευνητές του MIT και άλλοι εργάζονται πάνω σε μια λύση, αναπτύσσοντας τεχνολογία για την εξουδετέρωση του νόμου του αντίστροφου τετραγώνου.
Τα χρόνια της μελέτης οδήγησαν στην ανακάλυψη του μαγνητικού συντονισμού, τροποποιώντας την αντίσταση, την επαγωγή και την κατανεμημένη χωρητικότητα των πηνίων, ώστε να λειτουργούν και τα δύο στην ακριβή συχνότητα συντονισμού. Ως αποτέλεσμα, αντί να περνά από το ένα πηνίο στο άλλο προς όλες τις κατευθύνσεις, το μαγνητικό πεδίο ακολουθεί ευθεία διαδρομή.
Ο μαγνητικός συντονισμός ενισχύει τη σύζευξη μεταξύ των δύο πηνίων, αυξάνοντας τον συνολικό συντελεστή σύζευξης. Αυτό επιτρέπει την ασύρματη φόρτιση λεωφορείων και φορτηγών που κάθονται ψηλότερα από το έδαφος και οχημάτων σταθμευμένα με τρόπο που σας κάνει να ξύνετε το κεφάλι σας.
Η ασύρματη φόρτιση EV είναι το κλειδί για την εναλλαγή από τα ICE
Παρά το βασικά οφέλη της οδήγησης ενός EV, εξακολουθούν να υπάρχουν ανησυχίες για τους πιθανούς αγοραστές EV. Οι κορυφαίες ανησυχίες περιλαμβάνουν τη γκάμα των ηλεκτρικών οχημάτων και την ευκολία φόρτισης. Είναι σημαντικό να κάνετε τη φόρτιση χωρίς κόπο. Έχοντας έναν βολικό και αποτελεσματικό τρόπο φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, θα συμμετάσχουν περισσότεροι άνθρωποι στη μετάβασή του.
Καθώς τα ηλεκτρικά οχήματα γίνονται φθηνότερα στην παραγωγή και την αγορά λόγω χαμηλότερου κόστους μπαταρίας, θα χρειαστεί να εγκατασταθεί μια λύση φόρτισης EV για εκατομμύρια κατόχους EV την επόμενη δεκαετία.
Περισσότερες χώρες μεταβαίνουν από οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης σε ηλεκτρικά. Κατά συνέπεια, οι υποστηρικτικές υποδομές αναπτύσσονται ραγδαία. Τα Electrify America, Tesla Superchargers και EVgo είναι μεταξύ των μεγαλύτερους σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων που δραστηριοποιείται στις Ηνωμένες Πολιτείες και ο αγώνας για την ανάπτυξη των καλύτερων, πιο οικονομικά αποδοτικών εμπορικών συστημάτων ασύρματης φόρτισης έχει ξεκινήσει.
Οι εταιρείες αγωνίζονται για την προμήθεια ασύρματων φορτιστών EV στις μάζες
Το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge (ORNL) έχει αναπτύξει ένα μοναδικό πολυφασικό ηλεκτρομαγνητικό πηνίο, ενώ η εταιρεία HEVO με έδρα το Μπρούκλιν έχει λάβει την άδεια για αυτήν την τεχνολογία. Σύμφωνα με ORNL, το μοναδικό πολυφασικό ηλεκτρομαγνητικό πηνίο του παρέχει την υψηλότερη διαθέσιμη επιφανειακή πυκνότητα ισχύος, 1,5 μεγαβάτ (1.500 κιλοβάτ) ανά τετραγωνικό μέτρο—οκτώ έως 10 φορές υψηλότερο από το διαθέσιμο σήμερα τεχνολογία. Αυτό διευκολύνει τη γρήγορη φόρτιση ενώ βρίσκεται σε στάση, ενώ έχει ακόμη και τη δυνατότητα φόρτισης κατά την οδήγηση σε τροποποιημένους δρόμους.
Ο ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της HEVO Jeremy McCool είπε,
Από μία μόνο συσκευή που είναι τοποθετημένη στο όχημα, ο οδηγός θα έχει πλέον το πλεονέκτημα της ασύρματης φόρτισης σε όλα τα επίπεδα έως και 300 κιλοβάτ. τροφοδοτώντας το σπίτι τους μέσω διασύνδεσης μεταξύ οχήματος και δικτύου και ακόμη και φόρτιση κατά την οδήγηση σε ταχύτητες αυτοκινητόδρομου με αποδοτικότητα δικτύου σε μπαταρία 90-96.5%. Όλη αυτή η λειτουργικότητα είναι ενσωματωμένη σε μια συσκευασία από την πλευρά του οχήματος, μεγέθους ενός κουτιού πίτσας μεσαίου μεγέθους και την έτοιμη δυνατότητα φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων χωρίς άνθρωπο πίσω από το τιμόνι.
Ο κόσμος της αυτοκινητοβιομηχανίας πρόκειται να αλλάξει γρηγορότερα αυτή τη δεκαετία από ό, τι τον προηγούμενο αιώνα, και εμείς χρειάζομαι μια αλλαγή σταδίου στη φόρτιση EV για να ξεκλειδώσετε πλήρως τις δυνατότητες αυτού του αναπτυσσόμενου πολλών τρισεκατομμυρίων δολαρίων βιομηχανία.
Η HEVO αντιμετωπίζει σκληρό ανταγωνισμό για την παραγωγή ασύρματων φορτιστών EV στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η WiTricity με έδρα τη Μασαχουσέτη ειδικεύεται επίσης στην ασύρματη τεχνολογία EV. Ένα spinoff του MIT, ιδρύθηκε από τον καθηγητή Marin Soljačić το 2007.
Η τεχνολογία WiTricity καθιστά δυνατή την οικιακή ασύρματη φόρτιση EV χρησιμοποιώντας ένα επιτοίχιο ηλεκτρικό κουτί συνδεδεμένο σε μια βάση φόρτισης δαπέδου. Η φόρτιση ξεκινά αυτόματα μόλις ένα EV με δέκτη περάσει πάνω από το pad. WiTricity λέει ότι τα ασύρματα επιθέματα φόρτισης μπορούν να εγκατασταθούν στο έδαφος, όπως σε ιδιωτική κατοικία, δρόμο ή γκαράζ στάθμευσης. ή στο έδαφος, θαμμένο στο πεζοδρόμιο ενός χώρου στάθμευσης ή στο πεζοδρόμιο ως δημόσια υποδομή φόρτισης.
«Η φόρτιση στην πρίζα είναι δύσκολη, βρώμικη, αναξιόπιστη και ακόμη και επικίνδυνη. Η απάντηση είναι η ασύρματη φόρτιση από τη WiTricity για τους ιδιοκτήτες EV σήμερα και απολύτως για τα αυτόνομα οχήματα αύριο. Αν δεν υπάρχει πρόγραμμα οδήγησης, ποιος θα το συνδέσει;» είπε ο Alex Gruzen, Διευθύνων Σύμβουλος της WiTricity.
ΚΥΜΑ είναι μια άλλη εταιρεία που επηρεάζει την αγορά ασύρματης φόρτισης. Το ακρωνύμιο WAVE σημαίνει Wireless Advanced Vehicle Electrification. Ανήκει στην Ideonomics, μια εταιρεία που κατασκευάζει συστήματα γρήγορης φόρτισης για μεσαία και βαρέα οχήματα.
Η Ideonomics ισχυρίζεται ότι τα συστήματα υψηλής ισχύος της WAVE είναι κατάλληλα για την τροφοδοσία ηλεκτρικών οχημάτων σε τερματικά μαζικής μεταφοράς, αποθήκες, κέντρα διανομής, υπηρεσίες μεταφοράς με λεωφορείο και θαλάσσια λιμάνια.
Η Tesla συνεργάστηκε με την Wave για να τοποθετήσει κιβώτια δεκτών στα ημιφορτηγά της όταν αυτά γίνουν διαθέσιμα. Η Tesla είναι πολύ αισιόδοξη για το έργο. Εάν πετύχει, ο Έλον Μασκ μπορεί να ξεκινήσει το τεράστιο έργο της εγκατάστασης αυτοκινητόδρομων ασύρματης φόρτισης σε όλη την Αμερική για την υποστήριξη της τεχνολογίας.
Είναι η ασύρματη φόρτιση EV ο καλύτερος τρόπος;
Καθώς αυξάνεται η ανάπτυξη και η δημοτικότητα των ηλεκτρικών οχημάτων, θα υπάρχουν πολλές ευκαιρίες για τις εταιρείες τεχνολογίας να αναπτύξουν λύσεις για την υποστήριξή τους. Με την ασύρματη φόρτιση, τα ηλεκτρικά ηλεκτρικά οχήματα μπορούν να φορτίζουν με στάγδην όλη την ημέρα, γεγονός που λύνει το πρόβλημα της φόρτισης του καλωδίου EV και το άγχος της εμβέλειας.
Η φόρτιση EV μέσω ασύρματης τεχνολογίας βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της προόδου του κλάδου. Στο μέλλον, εταιρείες όπως η HEVO, η WiTricity και η Wave θα συνεχίσουν να συμπληρώνουν τα κενά που χρειάζονται για να διασφαλίσουν ότι το μέλλον όχι μόνο των EV αλλά και των αυτόνομων οχημάτων θα παραμείνει λαμπρό.
