Разработването на нови енергийни превозни средства е в разгара си и въпросът за попълването на енергия също се превърна в един от проблемите, на които индустрията обръща пълно внимание. Докато всички обсъждат предимствата на презареждането и смяната на батерии, има ли "план C" за зареждане на нови енергийни превозни средства?
Вероятно повлияно от безжичното зареждане на смартфони, безжичното зареждане на автомобили също се превърна в една от технологиите, които инженерите са преодолели. Според съобщения в медиите, неотдавна технологията за безжично зареждане на автомобили получи пробивни изследвания. Екип за изследване и развитие твърди, че подложката за безжично зареждане може да предава енергия към автомобила с изходна мощност от 100kW, което може да повиши заряда на батерията с 50% в рамките на 20 минути.
Разбира се, технологията за безжично зареждане на автомобили не е нова технология. С появата на нови енергийни превозни средства различни сили проучват безжичното зареждане от дълго време, включително BBA, Volvo и различни местни автомобилни компании.
Като цяло технологията за безжично зареждане на автомобили все още е в ранен етап и много местни власти също се възползват от тази възможност, за да проучат по-големи възможности за бъдещ транспорт. Въпреки това, поради фактори като цена, мощност и инфраструктура, технологията за безжично зареждане на автомобили е комерсиализирана в голям мащаб. Има много трудности, които все още трябва да бъдат преодолени. Новата история за безжичното зареждане в колите все още не е лесна за разказване.
Както всички знаем, безжичното зареждане не е нищо ново в индустрията на мобилните телефони. Безжичното зареждане за автомобили не е толкова популярно, колкото зареждането за мобилни телефони, но вече привлече много компании да пожелаят тази технология.
Като цяло има четири основни метода за безжично зареждане: електромагнитна индукция, резонанс на магнитно поле, свързване на електрическо поле и радиовълни. Сред тях мобилните телефони и електрическите превозни средства използват главно електромагнитна индукция и резонанс на магнитно поле.
Сред тях безжичното зареждане с електромагнитна индукция използва принципа на електромагнитната индукция на електромагнетизма и магнетизма за генериране на електричество. Той има висока ефективност на зареждане, но ефективното разстояние за зареждане е кратко и изискванията за местоположението за зареждане също са строги. Относително казано, безжичното зареждане с магнитен резонанс има по-ниски изисквания за местоположение и по-дълго разстояние за зареждане, което може да поддържа няколко сантиметра до няколко метра, но ефективността на зареждане е малко по-ниска от първото.
Ето защо, в ранните етапи на изследване на технологията за безжично зареждане, автомобилните компании предпочитаха технологията за безжично зареждане с електромагнитна индукция. Представителните компании включват BMW, Daimler и други автомобилни компании. Оттогава технологията за безжично зареждане с магнитен резонанс постепенно се насърчава, представена от доставчици на системи като Qualcomm и WiTricity.
Още през юли 2014 г. BMW и Daimler (сега Mercedes-Benz) обявиха споразумение за сътрудничество за съвместно разработване на технология за безжично зареждане за електрически превозни средства. През 2018 г. BMW започна да произвежда система за безжично зареждане и я направи опционално устройство за plug-in хибридния модел Серия 5. Номиналната мощност на зареждане е 3,2kW, ефективността на преобразуване на енергия достига 85% и може да се зареди напълно за 3,5 часа.
През 2021 г. Volvo ще използва чисто електрическото такси XC40, за да започне експерименти с безжично зареждане в Швеция. Volvo специално създаде множество тестови зони в град Гьотеборг, Швеция. Превозните средства за зареждане трябва само да паркират върху устройствата за безжично зареждане, вградени на пътя, за да стартират автоматично функцията за зареждане. Volvo каза, че мощността на безжичното му зареждане може да достигне 40kW и може да измине 100 километра за 30 минути.
В областта на автомобилното безжично зареждане моята страна винаги е била в челните редици на индустрията. През 2015 г. China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute изгради първата тестова лента за безжично зареждане на домашни електрически превозни средства. През 2018 г. SAIC Roewe пусна на пазара първия чисто електрически модел с безжично зареждане. FAW Hongqi пусна Hongqi E-HS9, който поддържа технология за безжично зареждане през 2020 г. През март 2023 г. SAIC Zhiji официално пусна първото си 11kW интелигентно решение за безжично зареждане на превозно средство с висока мощност.
И Tesla също е един от изследователите в областта на безжичното зареждане. През юни 2023 г. Tesla похарчи 76 милиона щатски долара, за да придобие Wiferion и го преименува на Tesla Engineering Germany GmbH, планирайки да използва безжично зареждане на ниска цена. Преди това главният изпълнителен директор на Tesla Мъск имаше негативно отношение към безжичното зареждане и го критикуваше като „нискоенергийно и неефективно“. Сега той го нарича обещаващо бъдеще.
Разбира се, много автомобилни компании като Toyota, Honda, Nissan и General Motors също разработват технология за безжично зареждане.
Въпреки че много страни са провели дългосрочни проучвания в областта на безжичното зареждане, технологията за безжично зареждане на автомобили все още е далеч от това да се превърне в реалност. Основният фактор, ограничаващ развитието му, е силата. Вземете за пример Hongqi E-HS9. Технологията за безжично зареждане, с която е оборудван, има максимална изходна мощност от 10kW, което е само малко по-високо от мощността от 7kW на купчината за бавно зареждане. Някои модели могат да постигнат само мощност на зареждане на системата от 3,2kW. С други думи, няма никакво удобство при такава ефективност на зареждане.
Разбира се, ако мощността на безжичното зареждане се подобри, това може да е друга история. Например, както беше посочено в началото на статията, екип за изследване и развитие е постигнал изходна мощност от 100kW, което означава, че ако такава изходна мощност може да бъде постигната, превозното средство теоретично може да бъде напълно заредено за около час. Въпреки че все още е трудно да се сравни със супер зареждането, той все още е нов избор за попълване на енергия.
От гледна точка на сценариите за използване, най-голямото предимство на автомобилната технология за безжично зареждане е намаляването на ръчните стъпки. В сравнение с кабелното зареждане, собствениците на автомобили трябва да извършат поредица от операции като паркиране, слизане от колата, вдигане на пистолета, включване и зареждане и т.н. Когато се сблъскват с купища зареждания от трети страни, те трябва да попълнят различна информация , което е сравнително тромав процес.
Сценарият за безжично зареждане е много прост. След като водачът паркира автомобила, устройството автоматично го усеща и след това го зарежда безжично. След като автомобилът е напълно зареден, той потегля директно и собственикът не трябва да извършва повече операции. От гледна точка на потребителското изживяване, това също ще даде на хората усещане за лукс, когато използват електрически превозни средства.
Защо безжичното зареждане на автомобила привлича толкова много внимание от предприятия и доставчици? От гледна точка на развитието, настъпването на ерата без водачи може също да е време за голямо развитие на технологията за безжично зареждане. За да бъдат автомобилите наистина без шофьор, те се нуждаят от безжично зареждане, за да се отърват от оковите на кабелите за зареждане.
Поради това много доставчици на зарядни устройства са много оптимистични относно перспективите за развитие на технологията за безжично зареждане. Германският гигант Siemens прогнозира, че пазарът на безжично зареждане за електрически превозни средства в Европа и Северна Америка ще достигне 2 милиарда щатски долара до 2028 г. За тази цел още през юни 2022 г. Siemens инвестира 25 милиона щатски долара, за да получи миноритарен дял в доставчика на безжично зареждане WiTricity за насърчаване на технологични изследвания и развитие на системи за безжично зареждане.
Siemens вярва, че безжичното зареждане на електрически превозни средства ще стане масово в бъдеще. Освен че прави зареждането по-удобно, безжичното зареждане е и едно от необходимите условия за реализиране на автономно шофиране. Ако наистина искаме да пуснем самоуправляващи се автомобили в голям мащаб, технологията за безжично зареждане е незаменима. Това е важна стъпка в света на автономното шофиране.
Разбира се, перспективите са страхотни, но реалността е грозна. В момента методите за попълване на енергията на електрическите превозни средства стават все по-разнообразни и перспективата за безжично зареждане е силно очаквана. Въпреки това, от текущата гледна точка, автомобилната технология за безжично зареждане все още е в етап на тестване и е изправена пред много проблеми, като висока цена, бавно зареждане, непоследователни стандарти и бавен напредък на комерсиализацията.
Проблемът с ефективността на зареждането е една от пречките. Например, обсъдихме въпроса за ефективността в гореспоменатия Hongqi E-HS9. Ниската ефективност на безжичното зареждане е критикувана. В момента ефективността на безжичното зареждане на електрически превозни средства е по-ниска от тази на кабелното зареждане поради загуба на енергия по време на безжично предаване.
От гледна точка на разходите безжичното зареждане на автомобила трябва да бъде допълнително намалено. Безжичното зареждане има високи изисквания към инфраструктурата. Компонентите за зареждане обикновено се поставят на земята, което ще включва модификация на земята и други проблеми. Цената на строителството неизбежно ще бъде по-висока от цената на обикновените пилоти за зареждане. Освен това, в ранния етап на популяризиране на технологията за безжично зареждане, индустриалната верига е незряла и цената на свързаните части ще бъде висока, дори няколко пъти цената на купчините за зареждане с променлив ток в домакинството със същата мощност.
Например британският автобусен оператор FirstBus обмисля използването на технология за безжично зареждане в процеса на насърчаване на електрификацията на своя автопарк. Въпреки това, след проверка беше установено, че всеки доставчик на наземни панели за зареждане цитира 70 000 паунда. В допълнение, разходите за изграждане на пътища за безжично зареждане също са високи. Например цената на изграждането на 1,6-километров път за безжично зареждане в Швеция е приблизително 12,5 милиона щатски долара.
Разбира се, проблемите с безопасността също могат да бъдат един от проблемите, ограничаващи технологията за безжично зареждане. От гледна точка на въздействието му върху човешкото тяло, безжичното зареждане не е голяма работа. „Временните разпоредби за радиоуправление на оборудване за безжично зареждане (пренос на енергия) (проект за коментари)“, публикувани от Министерството на промишлеността и информационните технологии, гласят, че спектърът от 19-21kHz и 79-90kHz е изключителен за автомобили с безжично зареждане. Съответните изследвания показват, че само когато мощността на зареждане надвишава 20kW и човешкото тяло е в близък контакт с основата за зареждане, това може да има определено въздействие върху тялото. Това обаче също така изисква всички страни да продължат да популяризират безопасността, преди тя да бъде разпозната от потребителите.
Без значение колко практична е технологията за безжично зареждане на автомобила и колко удобни са сценариите за използване, все още има дълъг път преди тя да бъде комерсиализирана в голям мащаб. Излизайки от лабораторията и внедрявайки го в реалния живот, пътят към безжичното зареждане за автомобили е дълъг и труден.
Докато всички страни енергично проучват технологията за безжично зареждане на автомобили, концепцията за „роботи за зареждане“ също тихо се появи. Болките, които трябва да бъдат разрешени чрез безжично зареждане, представляват въпроса за удобството на потребителя при зареждане, което ще допълни концепцията за шофиране без шофьор в бъдеще. Но има повече от един път към Рим.
Следователно „роботите за зареждане“ също започнаха да се превръщат в допълнение към процеса на интелигентно зареждане на автомобили. Неотдавна новата експериментална база за енергийна система на Пекинската подцентрална строителна национална демонстрационна зона за зелено развитие пусна напълно автоматичен робот за зареждане на автобуси, който може да зарежда електрически автобуси.
След като електрическият автобус влезе в станцията за зареждане, системата за визуализация улавя информацията за пристигането на превозното средство и системата за изпращане на заден план незабавно издава задача за зареждане на робота. С помощта на системата за намиране на пътя и механизма за ходене, роботът автоматично се придвижва до станцията за зареждане и автоматично грабва пистолета за зареждане. , използвайки технология за визуално позициониране за идентифициране на местоположението на порта за зареждане на електрически превозни средства и извършване на автоматични операции за зареждане.
Разбира се, автомобилните компании също започват да виждат предимствата на „зареждащите роботи“. На автомобилното изложение в Шанхай през 2023 г. Lotus пусна светкавичен робот за зареждане. Когато превозното средство трябва да бъде заредено, роботът може да удължи механичната си ръка и автоматично да постави пистолета за зареждане в отвора за зареждане на превозното средство. След зареждане, той може също да извади пистолета сам, завършвайки целия процес от началото до зареждането на автомобила.
За разлика от това, роботите за зареждане не само имат удобството на безжичното зареждане, но също така могат да решат проблема с ограничаването на мощността при безжичното зареждане. Потребителите могат също така да се насладят на удоволствието от презареждането, без да излизат от колата. Разбира се, зареждащите роботи също ще включват разходи и интелигентни проблеми, като позициониране и избягване на препятствия.
Резюме: Въпросът за попълването на енергия за нови енергийни превозни средства винаги е бил въпрос, на който всички страни в индустрията придават голямо значение. Понастоящем решението за презареждане и решението за смяна на батерията са двете най-масови решения. Теоретично тези две решения са достатъчни, за да посрещнат до известна степен нуждите на потребителите от попълване на енергия. Разбира се, нещата винаги вървят напред. Може би с настъпването на ерата без водачи безжичното зареждане и роботите за зареждане може да открият нови възможности.
Време на публикуване: 13 април 2024 г