Ηλεκτροκίνηση: Η ασύρματη φόρτιση πλησιάζει περισσότερο στην πραγματικότητα

Κάποια μέρα σύντομα, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορεί να μην χρειάζονται πλέον φις. Οι οδηγοί ηλεκτρικών αυτοκινήτων απλώς θα μπαίνουν σε έναν εξειδικευμένο χώρο στάθμευσης όταν έρθει η ώρα να φορτίσουν, θα περιμένουν να ανάψει ένα φως στο ταμπλό τους και στη συνέχεια θα πηγαίνουν να κάνουν κάτι άλλο.

Αυτή είναι η υπόσχεση της ασύρματης φόρτισης EV, μιας επαγωγικής μεταφοράς ηλεκτρονίων που θα εξαλείψει την ανάγκη για όλα τα ενοχλητικά καλώδια. Πολλαπλές νεοφυείς επιχειρήσεις έχουν περάσει χρόνια δουλεύοντας για την επίτευξη ασύρματης φόρτισης, και καθώς η υιοθέτηση των EV επιταχύνεται, αυξάνεται η δυναμική ώστε να γίνει το όνειρο πραγματικότητα.

Γερμανία: Η αυτοκινητοβιομηχανία δυσκολεύεται να προσαρμοστεί στην ηλεκτροκίνηση

Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν μεγάλα εμπόδια, μεταξύ των οποίων οι χαμηλές ταχύτητες φόρτισης, τα χρήματα και το ενδιαφέρον που απαιτούνται για την κατασκευή σταθμών φόρτισης και η συμμετοχή περισσότερων κατασκευαστών αυτοκινήτων. Ενώ η φόρτιση χωρίς καλώδιο ακούγεται τέλεια θεωρητικά, η τεχνολογία αντιμετωπίζει το ίδιο παράδοξο που επηρεάζει την κυκλοφορία των δημόσιων σταθμών φόρτισης.

«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», είπε στο Bloomberg ο Μάικλ Βαϊσμίλερ, διευθυντής προγράμματος για την ηλεκτροδότηση Έρευνας & Ανάπτυξης στο Γραφείο Τεχνολογιών Οχημάτων του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.

Πως λειτουργεί η επαγωγική φόρτιση

Η ασύρματη ή επαγωγική φόρτιση EV λειτουργεί χρησιμοποιώντας μαγνητικό συντονισμό και μια επιφάνεια 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 25 εκατοστά απόσταση.

Η ταχύτητα είναι επίσης θέμα. 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 δημόσιους φορτιστές DC. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα πρέπει επίσης να σχεδιάζονται με γνώμονα την ασύρματη φόρτιση.

Ακριβή λύση για αυτοκινητοβιομηχανίες

Για τις αυτοκινητοβιομηχανίες, η ενεργοποίηση της ασύρματης φόρτισης είναι ακριβή και δεν υπάρχουν ακόμη σταθμοί φόρτισης που να το κάνουν συναρπαστικό πλεονέκτημα για τους αγοραστές. Ο Άλεξ Γκρούζεν, διευθύνων σύμβουλος της WiTricity Corp., με έδρα τη Μασαχουσέτη, είπε στο Bloomberg ότι η δυνατότητα ασύρματης φόρτισης θα κοστίσει στις αυτοκινητοβιομηχανίες αρκετές εκατοντάδες δολάρια ανά αυτοκίνητο και στους καταναλωτές τουλάχιστον 2.500 δολάρια για την εκκίνηση – και τα δύο στοιχεία που βλέπει να μειώνονται τα επόμενα πέντε χρόνια.

Αυτά τα εμπόδια σημαίνουν ότι, προς το παρόν, η ασύρματη φόρτιση EV υπάρχει κυρίως με τη μορφή πιλοτικών έργων. Πολλές δοκιμές ασύρματης φόρτισης απευθύνονται σε επαγγελματικά οχήματα, με καθορισμένες διαδρομές και την πολυτέλεια να τροφοδοτούνται κατά τη διάρκεια της νύχτας σε σταθερούς χώρους στάθμευσης.

Ως ίσως το πιο ζωτικό σημάδι της δυνατότητας ασύρματης φόρτισης για επιβατικά αυτοκίνητα, ο επικεφαλής σχεδιασμού της Tesla, Φραντζ φον Χολτζχάουσεν, τον Δεκέμβριο επιβεβαίωσε ότι η εταιρεία επιδιώκει τη δική της έκδοση τεχνολογίας επαγωγικής φόρτισης.

Η ψήφος εμπιστοσύνης της Tesla κεντρίζει το ενδιαφέρον άλλων αυτοκινητοβιομηχανιών

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 SAE έχει επίσης δημοσιεύσει κατευθυντήριες γραμμές, αν και όχι τελικά πρότυπα, για βαρέα επαγγελματικά οχήματα να φορτίζουν ασύρματα σε ταχύτητες έως και 500 κιλοβάτ.

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. Περισσότερα αναμένονται να γίνουν καθώς οι πολιτείες αρχίζουν να χρησιμοποιούν 5 δισεκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακά χρήματα.

Η ενεργοποίηση ενός EV σε ένα επαγωγικό σταθμό δεν είναι επίσης το τελευταίο σύνορο 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.

Το SAE αναπτύσσει επίσης τεχνικές οδηγίες για αυτό που είναι γνωστό ως «δυναμική επαγωγική φόρτιση» — δηλαδή φόρτιση χωρίς σύνδεσηόταν ένα όχημα βρίσκεται σε κίνηση. Αυτή η τεχνολογία, η οποία θα μπορούσε να μετατρέψει τους ίδιους τους δρόμους σε επιθέματα φόρτισης, είναι ακόμα στα σπάργανα.