Распрацоўка новых энергетычных транспартных сродкаў ідзе поўным ходам, і пытанне папаўнення энергіі таксама стала адным з пытанняў, якому індустрыя надала поўную ўвагу. У той час як усе абмяркоўваюць перавагі празмернай зарадкі і замены акумулятараў, ці існуе "план C" для зарадкі новых энергетычных аўтамабіляў?
Магчыма, пад уплывам бесправадной зарадкі смартфонаў бесправадная зарадка аўтамабіляў таксама стала адной з тэхналогій, якую інжынеры пераадолелі. Паводле паведамленняў СМІ, нядаўна тэхналогія бесправадной зарадкі аўтамабіляў атрымала прарыўныя даследаванні. Група даследаванняў і распрацовак сцвярджае, што бесправадная зарадная пляцоўка можа перадаваць у аўтамабіль энергію з выхаднай магутнасцю 100 кВт, што можа павялічыць стан зарада батарэі на 50% на працягу 20 хвілін.
Безумоўна, тэхналогія бесправадной зарадкі аўтамабіля не з'яўляецца новай тэхналогіяй. З ростам новых энергетычных транспартных сродкаў розныя сілы на працягу доўгага часу вывучалі бесправадную зарадку, у тым ліку BBA, Volvo і розныя айчынныя аўтамабільныя кампаніі.
У цэлым тэхналогія бесправадной зарадкі аўтамабіляў усё яшчэ знаходзіцца на ранняй стадыі, і многія мясцовыя органы ўлады таксама карыстаюцца гэтай магчымасцю, каб вывучыць больш шырокія магчымасці для будучага транспарту. Аднак з-за такіх фактараў, як кошт, магутнасць і інфраструктура, тэхналогія бесправадной зарадкі аўтамабіля была камерцыялізавана ў вялікіх маштабах. Ёсць шмат цяжкасцей, якія яшчэ трэба пераадолець. Новую гісторыю пра бесправадную зарадку ў аўтамабілях расказаць пакуль няпроста.
Як мы ўсе ведаем, бесправадная зарадка не з'яўляецца чымсьці новым у індустрыі мабільных тэлефонаў. Бесправадная зарадка для аўтамабіляў не такая папулярная, як зарадка для мабільных тэлефонаў, але яна ўжо прыцягнула шмат кампаній да гэтай тэхналогіі.
У цэлым існуе чатыры асноўныя метады бесправадной зарадкі: электрамагнітная індукцыя, рэзананс магнітнага поля, сувязь электрычнага поля і радыёхвалі. Сярод іх мабільныя тэлефоны і электрамабілі ў асноўным выкарыстоўваюць электрамагнітную індукцыю і рэзананс магнітнага поля.
Сярод іх бесправадная зарадка з электрамагнітнай індукцыяй выкарыстоўвае прынцып электрамагнітнай індукцыі электрамагнетызму і магнетызму для атрымання электрычнасці. Ён мае высокую эфектыўнасць зарадкі, але эфектыўная адлегласць зарадкі невялікая, і патрабаванні да месца зарадкі таксама строгія. Умоўна кажучы, магнітна-рэзанансная бесправадная зарадка мае больш нізкія патрабаванні да месцазнаходжання і большую адлегласць для зарадкі, якая можа падтрымліваць ад некалькіх сантыметраў да некалькіх метраў, але эфектыўнасць зарадкі крыху ніжэйшая, чым першая.
Такім чынам, на ранніх этапах вывучэння тэхналогіі бесправадной зарадкі аўтамабільныя кампаніі аддавалі перавагу тэхналогіі бесправадной зарадкі з электрамагнітнай індукцыяй. Прадстаўнічыя кампаніі ўключаюць BMW, Daimler і іншыя аўтамабільныя кампаніі. З тых часоў тэхналогія магнітна-рэзананснай бесправадной зарадкі паступова прасоўвалася, прадстаўленая такімі пастаўшчыкамі сістэм, як Qualcomm і WiTricity.
Ужо ў ліпені 2014 года BMW і Daimler (цяпер Mercedes-Benz) абвясцілі аб пагадненні аб супрацоўніцтве па сумеснай распрацоўцы тэхналогіі бесправадной зарадкі для электрамабіляў. У 2018 годзе BMW пачала вырабляць сістэму бесправадной зарадкі і зрабіла яе дадатковай прыладай для гібрыднай мадэлі 5 серыі. Яго намінальная магутнасць зарадкі складае 3,2 кВт, эфектыўнасць пераўтварэння энергіі дасягае 85%, і яго можна цалкам зарадзіць за 3,5 гадзіны.
У 2021 годзе Volvo будзе выкарыстоўваць чыста электрычнае таксі XC40, каб пачаць эксперыменты па бесправадной зарадцы ў Швецыі. Volvo спецыяльна стварыла некалькі выпрабавальных участкаў у горадзе Гётэборг, Швецыя. Для аўтаматычнага запуску функцыі зарадкі транспартным сродкам, якія зараджаюцца, трэба толькі прыпаркавацца на прыладах бесправадной зарадкі, убудаваных у дарогу. Volvo заявіла, што яго магутнасць бесправадной зарадкі можа дасягаць 40 кВт, і ён можа праехаць 100 кіламетраў за 30 хвілін.
У галіне аўтамабільнай бесправадной зарадкі мая краіна заўсёды была ў авангардзе галіны. У 2015 годзе Навукова-даследчы інстытут электраэнергетыкі Кітая Паўднёвай электрасеткі Гуансі пабудаваў першую айчынную выпрабавальную паласу бесправадной зарадкі электрамабіляў. У 2018 годзе SAIC Roewe выпусціла першую чыста электрычную мадэль з бесправадной зарадкай. У 2020 годзе кампанія FAW Hongqi выпусціла Hongqi E-HS9, які падтрымлівае тэхналогію бесправадной зарадкі. У сакавіку 2023 года кампанія SAIC Zhiji афіцыйна выпусціла сваё першае інтэлектуальнае рашэнне для бесправадной зарадкі аўтамабіля магутнасцю 11 кВт.
І Tesla таксама з'яўляецца адным з даследчыкаў у галіне бесправадной зарадкі. У чэрвені 2023 года Tesla выдаткавала 76 мільёнаў долараў ЗША на набыццё Wiferion і перайменавала яго ў Tesla Engineering Germany GmbH, плануючы выкарыстоўваць бесправадную зарадку па нізкай цане. Раней генеральны дырэктар Tesla Маск негатыўна ставіўся да бесправадной зарадцы і крытыкаваў бесправадную зарадку як «малаэнергетычную і неэфектыўную». Цяпер ён называе гэта перспектыўнай будучыняй.
Вядома, многія аўтамабільныя кампаніі, такія як Toyota, Honda, Nissan і General Motors, таксама распрацоўваюць тэхналогію бесправадной зарадкі.
Хаця многія бакі правялі доўгатэрміновыя даследаванні ў галіне бесправадной зарадкі, аўтамабільная тэхналогія бесправадной зарадкі яшчэ далёкая ад таго, каб стаць рэальнасцю. Ключавым фактарам, які стрымлівае яго развіццё, з'яўляецца ўлада. Возьмем у якасці прыкладу Hongqi E-HS9. Тэхналогія бесправадной зарадкі, якой ён абсталяваны, мае максімальную выходную магутнасць 10 кВт, што толькі крыху вышэй, чым магутнасць 7 кВт кучы павольнай зарадкі. Некаторыя мадэлі могуць дасягнуць магутнасці зарадкі сістэмы толькі 3,2 кВт. Іншымі словамі, пры такой эфектыўнасці зарадкі ніякага выгоды няма.
Вядома, калі магутнасць бесправадной зарадкі будзе палепшана, гэта можа быць іншая гісторыя. Напрыклад, як было сказана ў пачатку артыкула, група даследаванняў і распрацовак дасягнула выходнай магутнасці ў 100 кВт, што азначае, што калі такая выхадная магутнасць можа быць дасягнута, тэарэтычна цалкам можна зарадзіць аўтамабіль прыкладна за гадзіну. Нягледзячы на тое, што гэта ўсё яшчэ цяжка параўнаць з суперзарадкай, гэта ўсё яшчэ новы выбар для папаўнення энергіі.
З пункту гледжання сцэнарыяў выкарыстання, самай вялікай перавагай аўтамабільнай тэхналогіі бесправадной зарадкі з'яўляецца скарачэнне ручных крокаў. У параўнанні з правадной зарадкай, уладальнікам аўтамабіляў трэба выканаць шэраг аперацый, такіх як паркоўка, выхад з машыны, падняцце пісталета, падключэнне і зарадка і г.д. Калі яны сутыкаюцца з кучай зарадкі іншых вытворцаў, яны павінны запоўніць розную інфармацыю , што з'яўляецца адносна грувасткім працэсам.
Сцэнар бесправадной зарадкі вельмі просты. Пасля таго, як кіроўца прыпаркуе аўтамабіль, прылада аўтаматычна вызначае яго і зараджае па бесправадной сеткі. Пасля поўнай зарадкі транспартны сродак адразу ад'язджае, і ўладальніку больш не трэба выконваць ніякіх дзеянняў. З пункту гледжання карыстацкага досведу, гэта таксама дасць людзям адчуванне раскошы пры выкарыстанні электрамабіляў.
Чаму бесправадная зарадка аўтамабіля прыцягвае так шмат увагі з боку прадпрыемстваў і пастаўшчыкоў? З пункту гледжання развіцця, надыход эры без драйвераў можа таксама стаць часам для значнага развіцця тэхналогіі бесправадной зарадкі. Каб аўтамабілі сапраўды былі без кіроўцы, ім патрэбна бесправадная зарадка, каб пазбавіцца ад кайданоў зарадных кабеляў.
Такім чынам, многія пастаўшчыкі зарадкі вельмі аптымістычна глядзяць на перспектывы развіцця тэхналогіі бесправадной зарадкі. Нямецкі гігант Siemens прагназуе, што рынак бесправадной зарадкі для электрамабіляў у Еўропе і Паўночнай Амерыцы дасягне 2 мільярдаў долараў ЗША да 2028 года. З гэтай мэтай ужо ў чэрвені 2022 года кампанія Siemens інвеставала 25 мільёнаў долараў ЗША, каб атрымаць мінарытарны пакет акцый пастаўшчыка бесправадной зарадкі WiTricity. садзейнічаць тэхналагічным даследаванням і распрацоўцы сістэм бесправадной зарадкі.
Кампанія Siemens лічыць, што ў будучыні бесправадная зарадка электрамабіляў стане масавай. Бесправадная зарадка не толькі робіць зарадку больш зручнай, але і з'яўляецца адной з неабходных умоў для рэалізацыі аўтаномнага кіравання. Калі мы сапраўды хочам масава выпускаць беспілотныя аўтамабілі, тэхналогія бесправадной зарадкі незаменная. Гэта важны крок у свет аўтаномнага кіравання.
Пэрспэктывы, канечне, выдатныя, але рэальнасьць пачварная. У цяперашні час метады папаўнення энергіі электрамабіляў становяцца ўсё больш і больш разнастайнымі, і перспектыва бесправадной зарадкі вельмі чаканая. Аднак з цяперашняга пункту гледжання тэхналогія аўтамабільнай бесправадной зарадкі ўсё яшчэ знаходзіцца на стадыі тэсціравання і сутыкаецца са шматлікімі праблемамі, такімі як высокі кошт, павольная зарадка, супярэчлівыя стандарты і павольны прагрэс камерцыялізацыі.
Праблема эфектыўнасці зарадкі - адна з перашкод. Напрыклад, мы абмяркоўвалі пытанне эфектыўнасці вышэйзгаданага Hongqi E-HS9. Крытыкавалі нізкую эфектыўнасць бесправадной зарадкі. У цяперашні час эфектыўнасць бесправадной зарадкі электрамабіляў ніжэй, чым правадной зарадкі з-за страт энергіі падчас бесправадной перадачы.
З пункту гледжання выдаткаў бесправадную зарадку аўтамабіля трэба яшчэ больш скараціць. Бесправадная зарадка прад'яўляе высокія патрабаванні да інфраструктуры. Кампаненты зарадкі звычайна ўкладваюцца на зямлю, што прадугледжвае мадыфікацыю зямлі і іншыя праблемы. Кошт будаўніцтва непазбежна будзе вышэй, чым кошт звычайных загрузных паль. Акрамя таго, на ранняй стадыі прасоўвання тэхналогіі бесправадной зарадкі прамысловая ланцужок яшчэ няспелая, і кошт адпаведных дэталяў будзе высокі, нават у некалькі разоў перавышаючы цану бытавых зарадных калодак пераменнага току такой жа магутнасці.
Напрыклад, брытанскі аўтобусны аператар FirstBus разгледзеў магчымасць выкарыстання тэхналогіі бесправадной зарадкі ў працэсе прасоўвання электрыфікацыі свайго аўтапарка. Аднак пасля праверкі высветлілася, што кожны пастаўшчык панэлі наземнай зарадкі цаніў 70 000 фунтаў. Акрамя таго, кошт будаўніцтва дарог з бесправадной зарадкай таксама высокая. Напрыклад, кошт будаўніцтва 1,6-кіламетровай дарогі з бесправадной зарадкай у Швецыі складае прыкладна 12,5 мільёна долараў ЗША.
Вядома, праблемы бяспекі таксама могуць быць адной з праблем, якія абмяжоўваюць тэхналогію бесправадной зарадкі. З пункту гледжання ўздзеяння на арганізм чалавека бесправадная зарадка не з'яўляецца вялікай праблемай. «Часовыя правілы радыёкіравання абсталяваннем для бесправадной зарадкі (перадачы электраэнергіі) (праект для каментарыяў)», апублікаваныя Міністэрствам прамысловасці і інфарматызацыі, сцвярджаюць, што спектр 19-21 кГц і 79-90 кГц прызначаны выключна для аўтамабіляў з бесправадной зарадкай. Адпаведныя даследаванні паказваюць, што толькі калі магутнасць зарадкі перавышае 20 кВт і цела чалавека знаходзіцца ў цесным кантакце з зараднай базай, гэта можа мець пэўны ўплыў на арганізм. Аднак гэта таксама патрабуе ад усіх бакоў працягваць папулярызаваць бяспеку, перш чым яе змогуць прызнаць спажыўцы.
Незалежна ад таго, наколькі практычнай з'яўляецца тэхналогія бесправадной зарадкі аўтамабіляў і наколькі зручнымі з'яўляюцца сцэнарыі выкарыстання, яшчэ трэба прайсці доўгі шлях, перш чым яе можна будзе камерцыялізаваць у вялікіх маштабах. Шлях да бесправадной зарадкі для аўтамабіляў доўгі і цяжкі.
У той час як усе бакі інтэнсіўна вывучаюць тэхналогію бесправадной зарадкі для аўтамабіляў, канцэпцыя «зарадных робатаў» таксама ціха з'явілася. Балючыя кропкі, якія трэба вырашыць з дапамогай бесправадной зарадкі, - гэта пытанне зручнасці зарадкі карыстальнікам, што ў будучыні дапоўніць канцэпцыю беспілотнага кіравання. Але ў Рым не адна дарога.
Такім чынам, «зарадныя робаты» таксама пачалі станавіцца дадаткам у працэсе інтэлектуальнай зарадкі аўтамабіляў. Не так даўно новая эксперыментальная база энергасістэмы Пекінскай субцэнтральнай будаўнічай нацыянальнай дэманстрацыйнай зоны зялёнага развіцця запусціла цалкам аўтаматычны робат для зарадкі аўтобусаў, які можа зараджаць электрычныя аўтобусы.
Пасля таго, як электробус трапляе на зарадную станцыю, сістэма бачання фіксуе інфармацыю аб прыбыцці транспартнага сродку, а фонавая дыспетчарская сістэма неадкладна выдае робату заданне на зарадку. З дапамогай сістэмы пошуку шляху і хадзячага механізму робат аўтаматычна пад'язджае да зараднай станцыі і аўтаматычна хапае зарадную стрэльбу. , выкарыстоўваючы тэхналогію візуальнага пазіцыянавання для вызначэння месцазнаходжання порта зарадкі электрамабіля і выканання аўтаматычных аперацый зарадкі.
Вядома, аўтамабільныя кампаніі таксама пачынаюць бачыць перавагі «зарадных робатаў». На аўтасалоне ў Шанхаі ў 2023 годзе кампанія Lotus выпусціла робата для флэш-зарадкі. Калі транспартны сродак трэба зарадзіць, робат можа выцягнуць сваю механічную руку і аўтаматычна ўставіць зарадны пісталет у зарадную адтуліну аўтамабіля. Пасля зарадкі ён таксама можа самастойна выняць пісталет, завяршаючы ўвесь працэс ад пачатку да зарадкі аўтамабіля.
Наадварот, зарадныя робаты не толькі маюць зручнасць бесправадной зарадкі, але і могуць вырашыць праблему абмежавання магутнасці бесправадной зарадкі. Карыстальнікі таксама могуць атрымліваць асалоду ад перазарадкі, не выходзячы з аўтамабіля. Зразумела, зарадныя робаты таксама будуць уключаць выдаткі і разумныя пытанні, такія як пазіцыянаванне і пазбяганне перашкод.
Рэзюмэ: Пытанне папаўнення энергіі для новых энергетычных транспартных сродкаў заўсёды было пытаннем, якому ўсе ўдзельнікі галіны надаюць вялікае значэнне. У цяперашні час рашэнне празмернай зарадкі і рашэнне замены батарэі з'яўляюцца двума найбольш распаўсюджанымі рашэннямі. Тэарэтычна гэтых двух рашэнняў дастаткова, каб у пэўнай ступені задаволіць патрэбы карыстальнікаў у папаўненні энергіі. Вядома, усё заўсёды рухаецца наперад. Магчыма, з надыходам эры беспілотнікаў бесправадная зарадка і зарадныя робаты адкрыюць новыя магчымасці.
Час публікацыі: 13 красавіка 2024 г