Naujų energetinių transporto priemonių kūrimas įsibėgėja, o energijos papildymo klausimas taip pat tapo vienu iš problemų, kuriai pramonė skyrė visą dėmesį. Nors visi diskutuoja apie perkrovimo ir baterijų keitimo privalumus, ar yra „Planas C“, kaip įkrauti naujas energetines transporto priemones?
Galbūt paveiktas belaidžio išmaniųjų telefonų įkrovimo, bevielis automobilių įkrovimas taip pat tapo viena iš technologijų, kurias įveikė inžinieriai. Remiantis žiniasklaidos pranešimais, ne taip seniai automobilių belaidžio įkrovimo technologija sulaukė proveržio tyrimų. Tyrimų ir plėtros komanda teigė, kad belaidžio įkrovimo padėklas gali perduoti energiją automobiliui, kurio išėjimo galia yra 100 kW, o tai per 20 minučių gali padidinti akumuliatoriaus įkrovimo būseną 50%.
Žinoma, automobilių belaidžio įkrovimo technologija nėra nauja. Atsiradus naujoms energetinėms transporto priemonėms, įvairios pajėgos ilgą laiką tyrinėjo belaidį įkrovimą, įskaitant BBA, Volvo ir įvairias vietines automobilių kompanijas.
Apskritai automobilių belaidžio įkrovimo technologija vis dar yra ankstyvoje stadijoje, o daugelis vietos valdžios institucijų taip pat naudojasi šia galimybe, kad išnagrinėtų didesnes ateities transporto galimybes. Tačiau dėl tokių veiksnių kaip kaina, galia ir infrastruktūra, automobilių belaidžio įkrovimo technologija buvo komercializuota dideliu mastu. Yra daug sunkumų, kuriuos dar reikia įveikti. Naują istoriją apie belaidį įkrovimą automobiliuose dar nelengva papasakoti.
Kaip visi žinome, belaidis įkrovimas nėra jokia naujiena mobiliųjų telefonų pramonėje. Belaidis įkrovimas automobiliams nėra toks populiarus kaip mobiliųjų telefonų įkrovimas, tačiau jau pritraukė ne vieną kompaniją, kurios trokšta šios technologijos.
Apskritai yra keturi pagrindiniai belaidžio įkrovimo būdai: elektromagnetinė indukcija, magnetinio lauko rezonansas, elektrinio lauko jungtis ir radijo bangos. Tarp jų mobiliuosiuose telefonuose ir elektrinėse transporto priemonėse daugiausia naudojama elektromagnetinė indukcija ir magnetinio lauko rezonansas.
Be to, elektromagnetinės indukcijos belaidis įkrovimas naudoja elektromagnetizmo ir magnetizmo elektromagnetinės indukcijos principą elektrai gaminti. Jis pasižymi dideliu įkrovimo efektyvumu, tačiau efektyvus įkrovimo atstumas yra trumpas, o įkrovimo vietos reikalavimai taip pat yra griežti. Santykinai tariant, magnetinio rezonanso bevielis įkrovimas turi mažesnius vietos reikalavimus ir ilgesnį įkrovimo atstumą, kuris gali atlaikyti nuo kelių centimetrų iki kelių metrų, tačiau įkrovimo efektyvumas yra šiek tiek mažesnis nei pirmojo.
Todėl pradiniame belaidžio įkrovimo technologijos tyrimo etape automobilių įmonės pirmenybę teikė elektromagnetinės indukcinės belaidžio įkrovimo technologijai. Atstovaujančios įmonės yra BMW, Daimler ir kitos transporto priemonių kompanijos. Nuo tada magnetinio rezonanso belaidžio įkrovimo technologija buvo palaipsniui populiarinama, atstovaujama sistemų tiekėjų, tokių kaip Qualcomm ir WiTricity.
Dar 2014 metų liepą BMW ir „Daimler“ (dabar – „Mercedes-Benz“) paskelbė apie bendradarbiavimo susitarimą bendrai plėtoti belaidžio įkrovimo technologiją elektromobiliams. 2018 m. BMW pradėjo gaminti belaidžio įkrovimo sistemą ir padarė ją pasirenkamu įrenginiu 5 serijos įkraunamam hibridiniam modeliui. Jo vardinė įkrovimo galia yra 3,2 kW, energijos konversijos efektyvumas siekia 85%, o pilnai įkrauti galima per 3,5 valandos.
2021 m. „Volvo“ naudos XC40 grynai elektrinį taksi, kad pradėtų belaidžio įkrovimo eksperimentus Švedijoje. „Volvo“ specialiai įrengė kelias bandymų zonas Geteborgo mieste, Švedijoje. Įkraunančioms transporto priemonėms tereikia stovėti ant kelyje įtaisytų belaidžių įkrovimo įrenginių, kad įkrovimo funkcija būtų automatiškai paleista. „Volvo“ teigė, kad jo belaidžio įkrovimo galia gali siekti 40 kW, o 100 kilometrų jis gali nuvažiuoti per 30 minučių.
Automobilių belaidžio įkrovimo srityje mano šalis visada buvo pramonės priešakyje. 2015 m. Kinijos pietų elektros tinklo Guangxi elektros energijos tyrimų institutas pastatė pirmąją vietinę elektromobilių belaidžio įkrovimo bandymo juostą. 2018 m. SAIC Roewe pristatė pirmąjį grynai elektrinį modelį su belaidžiu įkrovimu. FAW Hongqi 2020 m. pristatė Hongqi E-HS9, palaikantį belaidžio įkrovimo technologiją. 2023 m. kovą SAIC Zhiji oficialiai pristatė savo pirmąjį 11 kW didelės galios transporto priemonių išmanųjį belaidžio įkrovimo sprendimą.
O Tesla taip pat yra viena iš tyrinėtojų belaidžio įkrovimo srityje. 2023 m. birželį „Tesla“ išleido 76 mln. JAV dolerių, kad įsigytų „Wiferion“ ir pervadino ją „Tesla Engineering Germany GmbH“, planuodama pigiai panaudoti belaidį įkrovimą. Anksčiau „Tesla“ generalinis direktorius Muskas neigiamai vertino belaidį įkrovimą ir kritikavo belaidį įkrovimą kaip „mažai energijos naudojantį ir neefektyvų“. Dabar jis tai vadina daug žadančia ateitimi.
Žinoma, daugelis automobilių kompanijų, tokių kaip „Toyota“, „Honda“, „Nissan“ ir „General Motors“, taip pat kuria belaidžio įkrovimo technologiją.
Nors daugelis šalių atliko ilgalaikius tyrimus belaidžio įkrovimo srityje, automobilių belaidžio įkrovimo technologija vis dar toli gražu netapo realybe. Pagrindinis veiksnys, ribojantis jo vystymąsi, yra galia. Paimkite Hongqi E-HS9 kaip pavyzdį. Jame įdiegtos belaidžio įkrovimo technologijos maksimali išėjimo galia yra 10 kW, o tai tik šiek tiek viršija lėto įkrovimo krūvos 7 kW galią. Kai kurie modeliai gali pasiekti tik 3,2 kW sistemos įkrovimo galią. Kitaip tariant, su tokiu įkrovimo efektyvumu nėra jokio patogumo.
Žinoma, jei belaidžio įkrovimo galia bus pagerinta, tai gali būti kita istorija. Pavyzdžiui, kaip teigiama straipsnio pradžioje, tyrimų ir plėtros komanda pasiekė 100 kW išėjimo galią, o tai reiškia, kad jei tokią išėjimo galią pavyks pasiekti, transporto priemonę teoriškai galima visiškai įkrauti maždaug per valandą. Nors vis dar sunku palyginti su super įkrovimu, tai vis dar yra naujas energijos papildymo pasirinkimas.
Naudojimo scenarijų požiūriu didžiausias automobilių belaidžio įkrovimo technologijos pranašumas yra rankinių žingsnių sumažinimas. Palyginti su laidiniu įkrovimu, automobilių savininkai turi atlikti daugybę operacijų, pvz., pastatyti automobilį, išlipti iš automobilio, pasiimti ginklą, prijungti ir įkrauti ir tt Susidurdami su trečiųjų šalių įkrovimo krūvomis, jie turi užpildyti įvairią informaciją. , kuris yra gana sudėtingas procesas.
Belaidžio įkrovimo scenarijus yra labai paprastas. Vairuotojui pastačius transporto priemonę, įrenginys jį automatiškai aptinka ir belaidžiu būdu įkrauna. Visiškai įkrovus transporto priemonę, transporto priemonė nuvažiuoja tiesiai ir savininkui nereikia atlikti daugiau veiksmų. Žvelgiant iš naudotojų patirties, tai taip pat suteiks žmonėms prabangos pojūtį naudojant elektromobilius.
Kodėl automobilių belaidis įkrovimas sulaukia tiek daug įmonių ir tiekėjų dėmesio? Žvelgiant iš plėtros perspektyvos, be vairuotojų eros atėjimas taip pat gali būti puikus belaidžio įkrovimo technologijos tobulinimo laikas. Kad automobiliai tikrai būtų be vairuotojo, jiems reikia belaidžio įkrovimo, kad atsikratytų įkrovimo laidų pančių.
Todėl daugelis įkrovimo tiekėjų labai optimistiškai vertina belaidžio įkrovimo technologijos plėtros perspektyvas. Vokietijos milžinė Siemens prognozuoja, kad elektromobilių belaidžio įkrovimo rinka Europoje ir Šiaurės Amerikoje iki 2028 m. pasieks 2 mlrd. JAV dolerių. Šiuo tikslu dar 2022 m. birželio mėn. Siemens investavo 25 mln. skatinti technologijų tyrimus ir belaidžio įkrovimo sistemų plėtrą.
„Siemens“ mano, kad belaidis elektromobilių įkrovimas ateityje taps įprastas. Be to, kad įkrovimas tampa patogesnis, belaidis įkrovimas taip pat yra viena iš būtinų sąlygų savarankiškam vairavimui. Jei tikrai norime plačiu mastu paleisti savarankiškai važiuojančius automobilius, belaidžio įkrovimo technologija yra būtina. Tai svarbus žingsnis į autonominio vairavimo pasaulį.
Žinoma, perspektyvos didelės, bet realybė negraži. Šiuo metu elektromobilių energijos papildymo būdai tampa vis įvairesni, o belaidžio įkrovimo perspektyva labai laukiama. Tačiau šiuo metu automobilių belaidžio įkrovimo technologija vis dar yra testavimo stadijoje ir susiduria su daugybe problemų, tokių kaip didelė kaina, lėtas įkrovimas, nenuoseklūs standartai ir lėta komercializavimo pažanga.
Įkrovimo efektyvumo problema yra viena iš kliūčių. Pavyzdžiui, efektyvumo klausimą aptarėme jau minėtame Hongqi E-HS9. Žemas belaidžio įkrovimo efektyvumas buvo kritikuojamas. Šiuo metu elektromobilių belaidžio įkrovimo efektyvumas yra mažesnis nei laidinio įkrovimo, nes belaidžio perdavimo metu prarandama energija.
Žvelgiant iš sąnaudų perspektyvos, reikia dar labiau sumažinti automobilio belaidžio įkrovimo skaičių. Bevielis įkrovimas kelia aukštus reikalavimus infrastruktūrai. Įkrovimo komponentai paprastai dedami ant žemės, o tai susiję su žemės pakeitimu ir kitomis problemomis. Statybos kaina neišvengiamai bus didesnė nei įprastų įkrovimo polių kaina. Be to, ankstyvame belaidžio įkrovimo technologijos skatinimo etape pramonės grandinė yra nesubrendusi, o susijusių dalių kaina bus didelė, net kelis kartus didesnė už buitinių kintamosios srovės įkrovimo polių su tokia pačia galia kainą.
Pavyzdžiui, Didžiosios Britanijos autobusų operatorė „FirstBus“ svarstė galimybę panaudoti belaidžio įkrovimo technologiją, skatindama savo transporto parko elektrifikavimą. Tačiau po patikrinimo buvo nustatyta, kad kiekvienas antžeminių įkrovimo plokščių tiekėjas nurodė 70 000 svarų sterlingų. Be to, belaidžio įkrovimo kelių statybos kaina taip pat didelė. Pavyzdžiui, 1,6 kilometro belaidžio įkrovimo kelio tiesimas Švedijoje kainuoja maždaug 12,5 mln.
Žinoma, saugumo problemos taip pat gali būti viena iš problemų, ribojančių belaidžio įkrovimo technologiją. Kalbant apie poveikį žmogaus organizmui, belaidis įkrovimas nėra didelis dalykas. Pramonės ir informacinių technologijų ministerijos paskelbtuose „Belaidžio įkrovimo (galios perdavimo) įrangos radijo bangomis valdymo laikinuosiuose nuostatuose (projektas pastaboms)“ nurodyta, kad 19-21kHz ir 79-90kHz spektras yra išskirtinis belaidžio įkrovimo automobiliams. Atitinkami tyrimai rodo, kad tik tada, kai įkrovimo galia viršija 20 kW ir žmogaus kūnas glaudžiai liečiasi su įkrovimo baze, tai gali turėti tam tikrą poveikį organizmui. Tačiau tai taip pat reikalauja, kad visos šalys toliau populiarintų saugą, kad ją pripažintų vartotojai.
Kad ir kokia praktiška būtų automobilio belaidžio įkrovimo technologija ir kokie patogūs būtų naudojimo scenarijai, dar reikia nueiti ilgą kelią, kol ją bus galima parduoti dideliu mastu. Išėjus iš laboratorijos ir įgyvendinant tai realiame gyvenime, kelias iki belaidžio automobilių įkrovimo yra ilgas ir sunkus.
Nors visos šalys energingai tyrinėja belaidžio įkrovimo technologijas automobiliams, tyliai atsirado ir „įkrovimo robotų“ koncepcija. Skausmo taškai, kuriuos reikia išspręsti naudojant belaidį įkrovimą, yra vartotojo įkrovimo patogumo klausimas, kuris ateityje papildys vairavimo be vairuotojo koncepciją. Tačiau į Romą yra ne vienas kelias.
Todėl „įkrovimo robotai“ taip pat pradėjo tapti priedu išmaniajame automobilių įkrovimo procese. Neseniai Pekino subcentrinės statybos nacionalinės žaliosios plėtros demonstracinės zonos naujoje energijos sistemos eksperimentinėje bazėje buvo paleistas visiškai automatinis autobusų įkrovimo robotas, galintis įkrauti elektrinius autobusus.
Elektriniam autobusui įvažiavus į įkrovimo stotelę, regėjimo sistema užfiksuoja transporto priemonės atvykimo informaciją, o foninė dispečerinė sistema iš karto pateikia robotui įkrovimo užduotį. Padedamas kelio paieškos sistema ir vaikščiojimo mechanizmas, robotas automatiškai nuvažiuoja į įkrovimo stotelę ir automatiškai griebia įkrovimo pistoletą. , naudojant vizualinės padėties nustatymo technologiją, siekiant nustatyti elektromobilio įkrovimo prievado vietą ir atlikti automatines įkrovimo operacijas.
Žinoma, automobilių kompanijos taip pat pradeda įžvelgti „įkrovimo robotų“ pranašumus. 2023 m. Šanchajaus automobilių parodoje „Lotus“ išleido blykstės įkrovimo robotą. Kai transporto priemonę reikia įkrauti, robotas gali ištiesti mechaninę ranką ir automatiškai įkišti įkrovimo pistoletą į transporto priemonės įkrovimo angą. Po įkrovimo jis taip pat gali pats ištraukti pistoletą, užbaigdamas visą procesą nuo paleidimo iki transporto priemonės įkrovimo.
Priešingai, įkrovimo robotai turi ne tik belaidžio įkrovimo patogumą, bet ir gali išspręsti belaidžio įkrovimo galios ribojimo problemą. Vartotojai taip pat gali mėgautis perkrovimo malonumu neišlipę iš automobilio. Žinoma, robotų įkrovimas taip pat bus susijęs su sąnaudomis ir protingomis problemomis, tokiomis kaip padėties nustatymas ir kliūčių išvengimas.
Santrauka: Naujų energiją naudojančių transporto priemonių energijos papildymo klausimas visada buvo problema, kuriai visos pramonės šalys teikia didelę reikšmę. Šiuo metu perkrovimo sprendimas ir akumuliatoriaus keitimo sprendimas yra du dažniausiai naudojami sprendimai. Teoriškai šių dviejų sprendimų pakanka, kad tam tikru mastu patenkintų vartotojų energijos papildymo poreikius. Žinoma, reikalai visada juda į priekį. Galbūt atėjus be vairuotojų erai, belaidžio įkrovimo ir įkrovimo robotai gali atverti naujas galimybes.
Paskelbimo laikas: 2024-04-13