Þróun nýrra orkubíla er í fullum gangi og orkuendurnýjunarmálin eru einnig orðin eitt af þeim málum sem greinin hefur lagt mikla áherslu á.Þó að allir séu að rökræða kosti ofhleðslu og rafhlöðuskipta, er þá til „Plan C“ til að hlaða ný orkutæki?
Kannski undir áhrifum þráðlausrar hleðslu snjallsíma hefur þráðlaus hleðsla bíla einnig orðið ein af þeim tækni sem verkfræðingar hafa sigrast á.Samkvæmt fjölmiðlum fékk þráðlaus hleðslutækni fyrir bíla ekki alls fyrir löngu tímamótarannsóknir.Rannsóknar- og þróunarteymi fullyrti að þráðlausa hleðslupúðinn geti sent afl til bílsins með 100kW framleiðsla, sem getur aukið hleðslustöðu rafhlöðunnar um 50% innan 20 mínútna.
Auðvitað er þráðlaus hleðslutækni fyrir bíla ekki ný tækni.Með tilkomu nýrra orkubíla hafa ýmsir kraftar verið að kanna þráðlausa hleðslu í langan tíma, þar á meðal BBA, Volvo og ýmis innlend bílafyrirtæki.
Á heildina litið er þráðlaus hleðslutækni fyrir bíla enn á frumstigi og mörg sveitarfélög nýta sér þetta tækifæri líka til að kanna meiri möguleika fyrir framtíðarsamgöngur.Hins vegar, vegna þátta eins og kostnaðar, orku og innviða, hefur þráðlaus hleðslutækni fyrir bíla verið markaðssett í stórum stíl.Það eru margir erfiðleikar sem enn þarf að yfirstíga.Ekki er auðvelt að segja nýju söguna um þráðlausa hleðslu í bílum ennþá.
Eins og við vitum öll er þráðlaus hleðsla ekkert nýtt í farsímaiðnaðinum.Þráðlaus hleðsla fyrir bíla er ekki eins vinsæl og hleðsla fyrir farsíma, en hún hefur þegar laðað mörg fyrirtæki til að girnast þessa tækni.
Á heildina litið eru fjórar almennar þráðlausar hleðsluaðferðir: rafsegulvirkjun, segulsviðsómun, rafsviðstenging og útvarpsbylgjur.Meðal þeirra nota farsímar og rafknúin farartæki aðallega rafsegulsvið og segulsviðsómun.
Meðal þeirra notar þráðlaus rafsegulframkalla hleðslu rafsegulvirkjunarregluna um rafsegulmagn og segulmagn til að framleiða rafmagn.Það hefur mikla hleðsluvirkni, en skilvirk hleðslufjarlægð er stutt og kröfur um hleðslustað eru einnig strangar.Tiltölulega séð hefur þráðlaus segulómunarhleðsla lægri staðsetningarkröfur og lengri hleðslufjarlægð, sem getur stutt nokkra sentímetra til nokkra metra, en hleðsluvirknin er aðeins lægri en sú fyrri.
Þess vegna, á fyrstu stigum þess að kanna þráðlausa hleðslutækni, studdi bílafyrirtæki rafsegulvirkjun þráðlausa hleðslutækni.Meðal fulltrúafyrirtækja eru BMW, Daimler og önnur bílafyrirtæki.Síðan þá hefur þráðlausa segulómunartækni smám saman verið kynnt, táknuð af kerfisbirgjum eins og Qualcomm og WiTricity.
Strax í júlí 2014 tilkynntu BMW og Daimler (nú Mercedes-Benz) samstarfssamning um að þróa sameiginlega þráðlausa hleðslutækni fyrir rafbíla.Árið 2018 byrjaði BMW að framleiða þráðlaust hleðslukerfi og gerði það að valfrjálsu tæki fyrir 5 Series plug-in hybrid gerðina.Hleðsluafl hans er 3,2 kW, orkubreytingarnýtingin nær 85% og hægt er að hlaða hana að fullu á 3,5 klukkustundum.
Árið 2021 mun Volvo nota XC40 hreinan rafmagnsleigubíl til að hefja þráðlausa hleðslutilraunir í Svíþjóð.Volvo hefur sérstaklega sett upp mörg prófunarsvæði í þéttbýli Gautaborg í Svíþjóð.Hleðslutæki þurfa aðeins að leggja á þráðlausu hleðslutækin sem eru innbyggð í veginn til að hefja hleðsluaðgerðina sjálfkrafa.Volvo sagði að þráðlaus hleðsluafl hans gæti náð 40kW og það getur ferðast 100 kílómetra á 30 mínútum.
Á sviði þráðlausrar hleðslu fyrir bíla hefur landið mitt alltaf verið í fararbroddi í greininni.Árið 2015 byggði China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute fyrstu innlendu rafknúnu hleðslubrautina.Árið 2018 setti SAIC Roewe á markað fyrstu hreinu rafmagnsgerðina með þráðlausri hleðslu.FAW Hongqi hleypt af stokkunum Hongqi E-HS9 sem styður þráðlausa hleðslutækni árið 2020. Í mars 2023 setti SAIC Zhiji formlega á markað fyrstu 11kW háþróaða snjöllu þráðlausa hleðslulausnina fyrir ökutæki.
Og Tesla er líka einn af landkönnuðum á sviði þráðlausrar hleðslu.Í júní 2023 eyddi Tesla 76 milljónum Bandaríkjadala til að kaupa Wiferion og endurnefni það Tesla Engineering Germany GmbH og ætlaði að nýta þráðlausa hleðslu með litlum tilkostnaði.Áður hafði Musk forstjóri Tesla neikvæða afstöðu til þráðlausrar hleðslu og gagnrýndi þráðlausa hleðslu sem „orkulítil og óhagkvæm“.Nú kallar hann það vænlega framtíð.
Auðvitað eru mörg bílafyrirtæki eins og Toyota, Honda, Nissan og General Motors einnig að þróa þráðlausa hleðslutækni.
Þrátt fyrir að margir aðilar hafi stundað langtímarannsóknir á sviði þráðlausrar hleðslu er þráðlaus hleðslutækni fyrir bíla enn langt frá því að verða að veruleika.Lykilatriðið sem takmarkar þróun þess er vald.Tökum Hongqi E-HS9 sem dæmi.Þráðlausa hleðslutæknin sem hún er búin hefur hámarksúttaksafl upp á 10kW, sem er aðeins örlítið hærra en 7kW afl hægfara hleðslubunkans.Sumar gerðir geta aðeins náð 3,2kW hleðsluafli.Með öðrum orðum, það er engin þægindi við slíka hleðsluhagkvæmni.
Auðvitað, ef kraftur þráðlausrar hleðslu er bættur, gæti það verið önnur saga.Sem dæmi má nefna að eins og fram kemur í upphafi greinarinnar hefur rannsóknar- og þróunarteymi náð 100kW úttaksafli, sem þýðir að ef hægt er að ná slíku úttaksafli er fræðilega hægt að fullhlaða farartækið á um klukkustund.Þó það sé enn erfitt að bera saman við ofurhleðslu, þá er það samt nýtt val fyrir orkuuppfyllingu.
Frá sjónarhóli notkunarsviðs er stærsti kosturinn við þráðlausa hleðslutækni bíla að draga úr handvirkum skrefum.Í samanburði við hleðslu með snúru þurfa bíleigendur að framkvæma ýmsar aðgerðir eins og að leggja, fara út úr bílnum, taka upp byssuna, stinga í samband og hlaða osfrv. Þegar þeir standa frammi fyrir hleðsluhrúgum þriðja aðila þurfa þeir að fylla út ýmsar upplýsingar , sem er tiltölulega flókið ferli.
Atburðarás þráðlausrar hleðslu er mjög einföld.Eftir að ökumaður hefur lagt ökutækinu skynjar tækið það sjálfkrafa og hleður það síðan þráðlaust.Eftir að ökutækið er fullhlaðin ekur ökutækið beint í burtu og eigandinn þarf ekki að framkvæma fleiri aðgerðir.Frá sjónarhóli notendaupplifunar mun það einnig gefa fólki tilfinningu fyrir lúxus þegar þeir nota rafknúin farartæki.
Af hverju vekur þráðlaus hleðsla bíla svona mikla athygli fyrirtækja og birgja?Frá þróunarsjónarmiði gæti tilkoma ökumannslausa tímabilsins einnig verið tími fyrir mikla þróun þráðlausrar hleðslutækni.Til að bílar verði sannarlega ökumannslausir þurfa þeir þráðlausa hleðslu til að losa sig við hlekki hleðslukapla.
Þess vegna eru margir hleðslubirgjar mjög bjartsýnir á þróunarhorfur þráðlausrar hleðslutækni.Þýska risafyrirtækið Siemens spáir því að þráðlaus hleðslumarkaður fyrir rafbíla í Evrópu og Norður-Ameríku muni ná 2 milljörðum Bandaríkjadala árið 2028. Í þessu skyni, þegar í júní 2022, fjárfesti Siemens 25 milljónir Bandaríkjadala til að fá minnihluta í þráðlausa hleðsluveitunni WiTricity að efla tæknirannsóknir og þróun þráðlausra hleðslukerfa.
Siemens telur að þráðlaus hleðsla rafbíla verði almenn í framtíðinni.Auk þess að gera hleðsluna þægilegri er þráðlaus hleðsla einnig eitt af nauðsynlegum skilyrðum til að gera sjálfvirkan akstur.Ef við viljum virkilega setja sjálfkeyrandi bíla á markað í stórum stíl er þráðlaus hleðslutækni ómissandi.Þetta er mikilvægt skref inn í heim sjálfvirks aksturs.
Auðvitað eru horfurnar miklar en raunin er ljót.Um þessar mundir eru orkuuppfyllingaraðferðir rafknúinna ökutækja að verða sífellt fjölbreyttari og mikil vænting er um þráðlausa hleðslu.Hins vegar, frá núverandi sjónarhorni, er þráðlaus hleðslutækni fyrir bíla enn á prófunarstigi og stendur frammi fyrir mörgum vandamálum, svo sem háum kostnaði, hægri hleðslu, ósamræmi við staðla og hægar framfarir í markaðssetningu.
Vandamálið við skilvirkni hleðslu er ein af hindrunum.Til dæmis ræddum við hagkvæmni í áðurnefndum Hongqi E-HS9.Lítil skilvirkni þráðlausrar hleðslu hefur verið gagnrýnd.Sem stendur er skilvirkni þráðlausrar hleðslu rafknúinna ökutækja minni en hleðslu með snúru vegna orkutaps við þráðlausa sendingu.
Frá kostnaðarsjónarmiði þarf að draga enn frekar úr þráðlausri hleðslu bíla.Þráðlaus hleðsla gerir miklar kröfur til innviða.Hleðsluíhlutir eru almennt lagðir á jörðina, sem mun fela í sér breytingar á jörðu niðri og önnur atriði.Byggingarkostnaður verður óhjákvæmilega hærri en kostnaður við venjulega hleðsluhauga.Að auki, á fyrstu stigum kynningar á þráðlausri hleðslutækni, er iðnaðarkeðjan óþroskuð og kostnaður við tengda hluta mun vera hár, jafnvel nokkrum sinnum verð á heimilis AC hleðsluhrúgum með sama krafti.
Til dæmis hefur breska rútufyrirtækið FirstBus íhugað að nota þráðlausa hleðslutækni í því ferli að efla rafvæðingu flugflota sinna.Hins vegar, eftir skoðun, kom í ljós að hver birgir jarðhleðsluplata gaf 70.000 pund.Að auki er byggingarkostnaður þráðlausra hleðsluvega einnig hár.Til dæmis er kostnaður við að byggja 1,6 kílómetra þráðlausan hleðsluveg í Svíþjóð um það bil 12,5 milljónir Bandaríkjadala.
Auðvitað geta öryggismál líka verið eitt af þeim málum sem takmarka þráðlausa hleðslutækni.Frá sjónarhóli áhrifa þess á mannslíkamann er þráðlaus hleðsla ekki mikið mál.Í „Bráðabirgðareglugerð um fjarskiptastjórnun þráðlausrar hleðslubúnaðar (aflflutnings) (drög til athugasemda)“ sem iðnaðar- og upplýsingatækniráðuneytið hefur gefið út segir að litrófið 19-21kHz og 79-90kHz sé eingöngu fyrir þráðlausa hleðslubíla.Viðeigandi rannsóknir sýna að aðeins þegar hleðsluafl fer yfir 20kW og mannslíkaminn er í náinni snertingu við hleðslustöðina getur það haft ákveðin áhrif á líkamann.Hins vegar krefst þetta einnig að allir aðilar haldi áfram að auka vinsældir öryggismála áður en neytendur geta viðurkennt það.
Sama hversu hagnýt þráðlaus hleðslutækni bílsins er og hversu þægileg notkunarsviðið er, þá er enn langt í land þar til hægt er að markaðssetja hana í stórum stíl.Þegar þú ferð út úr rannsóknarstofunni og innleiðir það í raunveruleikanum er leiðin að þráðlausri hleðslu fyrir bíla löng og erfið.
Þó að allir aðilar séu að kanna af krafti þráðlausa hleðslutækni fyrir bíla, hefur hugmyndin um „hleðsluvélmenni“ einnig komið fram í hljóði.Sársaukapunktarnir sem þarf að leysa með þráðlausri hleðslu tákna spurninguna um þægindi notendahleðslu, sem mun bæta við hugmyndina um ökumannslausan akstur í framtíðinni.En það eru fleiri en einn vegur til Rómar.
Þess vegna eru „hleðsluvélmenni“ einnig farnir að verða viðbót í skynsamlegu hleðsluferli bifreiða.Ekki er langt síðan, nýja tilraunastöðin í Beijing Sub-Central Construction National Green Development Demonstration Zone, hleypt af stokkunum fullsjálfvirku rútuhleðsluvélmenni sem getur hlaðið rafrútur.
Eftir að rafmagnsrútan fer inn í hleðslustöðina fangar sjónkerfið komuupplýsingar ökutækisins og bakgrunnssendingarkerfið gefur vélmenninu strax út hleðsluverkefni.Með aðstoð slóðaleitarkerfisins og gangbúnaðar keyrir vélmennið sjálfkrafa að hleðslustöðinni og grípur sjálfkrafa í hleðslubyssuna., með því að nota sjónræn staðsetningartækni til að bera kennsl á staðsetningu hleðslutengi rafbíla og framkvæma sjálfvirkar hleðsluaðgerðir.
Auðvitað eru bílafyrirtæki líka farin að sjá kosti þess að „hlaða vélmenni“.Á bílasýningunni í Shanghai 2023 gaf Lotus út vélmenni til að hlaða flass.Þegar hlaða þarf ökutækið getur vélmennið framlengt vélrænan arm sinn og stungið hleðslubyssunni sjálfkrafa í hleðsluhol ökutækisins.Eftir hleðslu getur það einnig dregið út byssuna á eigin spýtur og klárað allt ferlið frá upphafi til að hlaða ökutækið.
Aftur á móti hafa hleðsluvélmenni ekki aðeins þægindin við þráðlausa hleðslu heldur geta þeir einnig leyst afltakmörkunarvandamál þráðlausrar hleðslu.Notendur geta líka notið ánægjunnar af ofhleðslu án þess að fara út úr bílnum.Að sjálfsögðu mun hleðsla vélmenni einnig fela í sér kostnaðar- og greindarmál eins og staðsetningu og forðast hindranir.
Samantekt: Orkuuppbótarmál nýrra orkutækja hefur alltaf verið mál sem allir aðilar í greininni leggja mikla áherslu á.Sem stendur eru ofhleðslulausnin og rafhlöðuskiptalausnin tvær algengustu lausnirnar.Fræðilega séð nægja þessar tvær lausnir til að mæta orkuuppbótarþörf notenda að vissu marki.Auðvitað eru hlutirnir alltaf að þróast áfram.Kannski með tilkomu ökumannslausa tímabilsins gætu þráðlaus hleðslu- og hleðsluvélmenni boðað ný tækifæri.
Pósttími: 13. apríl 2024