Vývoj nových energetických vozidiel je v plnom prúde a aj otázka dopĺňania energie sa stala jednou z tém, ktorým priemysel venoval plnú pozornosť. Zatiaľ čo všetci diskutujú o výhodách prebíjania a výmeny batérií, existuje „plán C“ na nabíjanie nových energetických vozidiel?
Možno ovplyvnené bezdrôtovým nabíjaním smartfónov sa aj bezdrôtové nabíjanie áut stalo jednou z technológií, ktoré inžinieri prekonali. Podľa správ z médií nedávno prelomový výskum zaznamenala technológia bezdrôtového nabíjania automobilov. Výskumný a vývojový tím tvrdil, že bezdrôtová nabíjacia podložka dokáže prenášať energiu do auta s výstupným výkonom 100 kW, čo môže zvýšiť stav nabitia batérie o 50 % v priebehu 20 minút.
Samozrejme, technológia bezdrôtového nabíjania auta nie je nová technológia. S nárastom nových energetických vozidiel už dlhú dobu skúmajú bezdrôtové nabíjanie rôzne sily, vrátane BBA, Volvo a rôznych domácich automobiliek.
Celkovo je technológia bezdrôtového nabíjania automobilov stále v počiatočnom štádiu a mnohé miestne samosprávy tiež využívajú túto príležitosť, aby preskúmali väčšie možnosti budúcej dopravy. V dôsledku faktorov, ako sú náklady, energia a infraštruktúra, sa však technológia bezdrôtového nabíjania automobilov začala vo veľkom komerčne využívať. Je ešte veľa ťažkostí, ktoré treba prekonať. Nový príbeh o bezdrôtovom nabíjaní v autách sa zatiaľ nehovorí ľahko.
Ako všetci vieme, bezdrôtové nabíjanie nie je v odvetví mobilných telefónov žiadnou novinkou. Bezdrôtové nabíjanie pre autá nie je také populárne ako nabíjanie mobilných telefónov, ale už prilákalo mnoho spoločností, aby po tejto technológii zatúžili.
Celkovo existujú štyri hlavné metódy bezdrôtového nabíjania: elektromagnetická indukcia, rezonancia magnetického poľa, spojenie elektrického poľa a rádiové vlny. Medzi nimi mobilné telefóny a elektrické vozidlá využívajú najmä elektromagnetickú indukciu a rezonanciu magnetického poľa.
Medzi nimi elektromagnetické indukčné bezdrôtové nabíjanie využíva na výrobu elektriny princíp elektromagnetickej indukcie elektromagnetizmu a magnetizmu. Má vysokú účinnosť nabíjania, ale efektívna nabíjacia vzdialenosť je krátka a požiadavky na umiestnenie nabíjania sú tiež prísne. Relatívne povedané, bezdrôtové nabíjanie pomocou magnetickej rezonancie má nižšie požiadavky na umiestnenie a dlhšiu nabíjaciu vzdialenosť, ktorá môže podporovať niekoľko centimetrov až niekoľko metrov, ale účinnosť nabíjania je o niečo nižšia ako prvá.
Preto v počiatočných fázach skúmania technológie bezdrôtového nabíjania automobilky uprednostňovali technológiu bezdrôtového nabíjania s elektromagnetickou indukciou. Medzi reprezentatívne spoločnosti patria BMW, Daimler a ďalšie automobilové spoločnosti. Odvtedy sa postupne presadzuje technológia bezdrôtového nabíjania pomocou magnetickej rezonancie, ktorú zastupujú dodávatelia systémov ako Qualcomm a WiTricity.
Už v júli 2014 oznámili BMW a Daimler (teraz Mercedes-Benz) dohodu o spolupráci na spoločnom vývoji technológie bezdrôtového nabíjania pre elektromobily. V roku 2018 začalo BMW vyrábať systém bezdrôtového nabíjania a urobilo z neho voliteľné zariadenie pre plug-in hybridný model radu 5. Jeho menovitý nabíjací výkon je 3,2 kW, účinnosť premeny energie dosahuje 85 % a plne sa nabije za 3,5 hodiny.
V roku 2021 Volvo použije čisto elektrický taxík XC40 na spustenie experimentov s bezdrôtovým nabíjaním vo Švédsku. Volvo špeciálne zriadilo viacero testovacích oblastí v mestskom Göteborgu vo Švédsku. Nabíjacie vozidlá stačí zaparkovať na bezdrôtových nabíjacích zariadeniach zabudovaných do cesty, aby sa automaticky spustila funkcia nabíjania. Volvo uviedlo, že jeho výkon bezdrôtového nabíjania môže dosiahnuť 40 kW a dokáže prejsť 100 kilometrov za 30 minút.
V oblasti bezdrôtového nabíjania automobilov bola moja krajina vždy na čele tohto odvetvia. V roku 2015 vybudoval China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute prvý domáci testovací pruh bezdrôtového nabíjania elektrických vozidiel. V roku 2018 spoločnosť SAIC Roewe uviedla na trh prvý čisto elektrický model s bezdrôtovým nabíjaním. FAW Hongqi uviedla na trh Hongqi E-HS9, ktorý podporuje technológiu bezdrôtového nabíjania v roku 2020. V marci 2023 SAIC Zhiji oficiálne uviedla na trh svoje prvé 11kW vysokovýkonné inteligentné riešenie bezdrôtového nabíjania pre vozidlo.
A Tesla je tiež jedným z prieskumníkov v oblasti bezdrôtového nabíjania. V júni 2023 Tesla minula 76 miliónov USD na získanie spoločnosti Wiferion a premenovala ju na Tesla Engineering Germany GmbH, pričom plánovala využiť bezdrôtové nabíjanie za nízku cenu. Predtým mal generálny riaditeľ Tesly Musk negatívny postoj k bezdrôtovému nabíjaniu a kritizoval bezdrôtové nabíjanie ako „nízkoenergetické a neefektívne“. Teraz to nazýva sľubnou budúcnosťou.
Samozrejme, mnohé automobilky ako Toyota, Honda, Nissan a General Motors tiež vyvíjajú technológiu bezdrôtového nabíjania.
Hoci mnohé strany dlhodobo skúmajú oblasť bezdrôtového nabíjania, technológia bezdrôtového nabíjania v automobiloch má ešte ďaleko od toho, aby sa stala realitou. Kľúčovým faktorom obmedzujúcim jeho rozvoj je sila. Vezmite si ako príklad Hongqi E-HS9. Technológia bezdrôtového nabíjania, ktorou je vybavený, má maximálny výstupný výkon 10 kW, čo je len o málo viac ako 7 kW výkon pomalého nabíjania. Niektoré modely môžu dosiahnuť systém nabíjania iba 3,2 kW. Inými slovami, pri takejto účinnosti nabíjania nie je vôbec žiadne pohodlie.
Samozrejme, ak sa zlepší výkon bezdrôtového nabíjania, môže to byť iný príbeh. Napríklad, ako je uvedené na začiatku článku, výskumný a vývojový tím dosiahol výstupný výkon 100 kW, čo znamená, že ak sa takýto výstupný výkon podarí dosiahnuť, môže byť vozidlo teoreticky plne nabité približne za hodinu. Aj keď je stále ťažké porovnávať so supernabíjaním, stále ide o novú voľbu na doplnenie energie.
Z pohľadu scenárov použitia je najväčšou výhodou technológie bezdrôtového nabíjania v automobiloch redukcia manuálnych krokov. V porovnaní s káblovým nabíjaním musia majitelia automobilov vykonať sériu operácií, ako je parkovanie, vystupovanie z auta, zdvihnutie pištole, zapojenie a nabíjanie atď. Keď stoja pred nabíjacími hromadami tretích strán, musia vyplniť rôzne informácie. , čo je pomerne ťažkopádny proces.
Scenár bezdrôtového nabíjania je veľmi jednoduchý. Keď vodič zaparkuje vozidlo, zariadenie to automaticky zaznamená a následne ho bezdrôtovo nabije. Po úplnom nabití vozidla vozidlo priamo odíde a majiteľ nemusí vykonávať žiadne ďalšie operácie. Z pohľadu užívateľského zážitku poskytne ľuďom aj pocit luxusu pri používaní elektrických vozidiel.
Prečo priťahuje bezdrôtové nabíjanie automobilov takú pozornosť podnikov a dodávateľov? Z pohľadu vývoja môže byť príchod éry bez vodiča aj časom pre veľký rozvoj technológie bezdrôtového nabíjania. Aby boli autá skutočne bez vodiča, potrebujú bezdrôtové nabíjanie, aby sa zbavili okov nabíjacích káblov.
Mnohí dodávatelia nabíjania sú preto veľmi optimistickí, pokiaľ ide o vyhliadky vývoja technológie bezdrôtového nabíjania. Nemecký gigant Siemens predpovedá, že trh s bezdrôtovým nabíjaním elektrických vozidiel v Európe a Severnej Amerike dosiahne do roku 2028 2 miliardy USD. Na tento účel už v júni 2022 Siemens investoval 25 miliónov USD, aby získal menšinový podiel v dodávateľovi bezdrôtového nabíjania WiTricity. podporovať technologický výskum a vývoj bezdrôtových nabíjacích systémov.
Siemens verí, že bezdrôtové nabíjanie elektrických vozidiel sa v budúcnosti stane hlavným prúdom. Bezdrôtové nabíjanie je okrem pohodlnejšieho nabíjania aj jednou z nevyhnutných podmienok na realizáciu autonómnej jazdy. Ak skutočne chceme uviesť na trh samoriadiace autá vo veľkom, technológia bezdrôtového nabíjania je nevyhnutná. Ide o dôležitý krok do sveta autonómneho riadenia.
Samozrejme, vyhliadky sú skvelé, ale realita je škaredá. V súčasnosti sú spôsoby dopĺňania energie elektromobilov čoraz rozmanitejšie a perspektíva bezdrôtového nabíjania je veľmi očakávaná. Zo súčasného pohľadu je však technológia automobilového bezdrôtového nabíjania stále v štádiu testovania a čelí mnohým problémom, ako sú vysoké náklady, pomalé nabíjanie, nekonzistentné štandardy a pomalý pokrok v komercializácii.
Problém efektívnosti nabíjania je jednou z prekážok. Napríklad otázku účinnosti sme rozoberali v spomínanom Hongqi E-HS9. Kritizovaná bola nízka účinnosť bezdrôtového nabíjania. V súčasnosti je účinnosť bezdrôtového nabíjania elektrických vozidiel nižšia ako pri káblovom nabíjaní z dôvodu straty energie počas bezdrôtového prenosu.
Z hľadiska nákladov je potrebné ďalej obmedziť bezdrôtové nabíjanie auta. Bezdrôtové nabíjanie má vysoké požiadavky na infraštruktúru. Nabíjacie komponenty sú zvyčajne položené na zemi, čo bude zahŕňať úpravu zeme a ďalšie problémy. Náklady na výstavbu budú nevyhnutne vyššie ako náklady na bežné nabíjacie hromady. Okrem toho, v počiatočnom štádiu propagácie technológie bezdrôtového nabíjania je priemyselný reťazec nevyzretý a náklady na súvisiace diely budú vysoké, dokonca niekoľkonásobne vyššie ako cena nabíjacích batérií pre domácnosť s rovnakým výkonom.
Napríklad britský autobusový operátor FirstBus zvažoval použitie technológie bezdrôtového nabíjania v procese podpory elektrifikácie svojho vozového parku. Po kontrole sa však zistilo, že každý dodávateľ pozemných nabíjacích panelov uvádzal 70 000 libier. Okrem toho sú náklady na výstavbu ciest s bezdrôtovým nabíjaním tiež vysoké. Napríklad náklady na vybudovanie 1,6-kilometrovej bezdrôtovej nabíjacej cesty vo Švédsku sú približne 12,5 milióna USD.
Jedným z problémov obmedzujúcich technológiu bezdrôtového nabíjania môžu byť samozrejme aj bezpečnostné problémy. Bezdrôtové nabíjanie z hľadiska dopadu na ľudské telo nie je veľký problém. „Dočasné predpisy o riadení rádiového riadenia zariadení na bezdrôtové nabíjanie (prenos výkonu) (návrh na pripomienkovanie)“, ktoré zverejnilo ministerstvo priemyslu a informačných technológií, uvádza, že spektrum 19 – 21 kHz a 79 – 90 kHz je exkluzívne pre automobily s bezdrôtovým nabíjaním. Relevantný výskum ukazuje, že až keď nabíjací výkon presiahne 20 kW a ľudské telo je v tesnom kontakte s nabíjacou základňou, môže to mať na organizmus určitý vplyv. Vyžaduje si to však aj to, aby všetky strany pokračovali v popularizácii bezpečnosti predtým, ako ju spotrebitelia rozpoznajú.
Bez ohľadu na to, aká praktická je technológia bezdrôtového nabíjania v aute a aké pohodlné sú scenáre jej použitia, pred jej komercializáciou vo veľkom meradle je ešte dlhá cesta. Cesta k bezdrôtovému nabíjaniu automobilov je dlhá a náročná, keď vyjdeme z laboratória a implementujeme ho do reálneho života.
Zatiaľ čo všetky strany energicky skúmajú technológiu bezdrôtového nabíjania pre autá, v tichosti sa objavil aj koncept „nabíjacích robotov“. Problémy, ktoré má vyriešiť bezdrôtové nabíjanie, predstavujú problém užívateľského komfortu nabíjania, ktorý v budúcnosti doplní koncept jazdy bez vodiča. Ale do Ríma vedie viac ako jedna cesta.
Doplnkom v procese inteligentného nabíjania automobilov sa preto začali stávať aj „nabíjacie roboty“. Nie je to tak dávno, čo nová experimentálna základňa napájacieho systému Národnej demonštračnej zóny zeleného rozvoja v Pekingu spustila plne automatický robot na nabíjanie autobusov, ktorý dokáže nabíjať elektrické autobusy.
Keď elektrický autobus vstúpi do nabíjacej stanice, systém videnia zachytí informácie o príchode vozidla a dispečerský systém na pozadí okamžite zadá robotovi úlohu nabíjania. S pomocou systému na vyhľadávanie ciest a mechanizmu chôdze sa robot automaticky presunie k nabíjacej stanici a automaticky uchopí nabíjaciu pištoľ. pomocou technológie vizuálneho určovania polohy na identifikáciu polohy nabíjacieho portu elektrického vozidla a vykonávanie automatických nabíjacích operácií.
Samozrejme, aj automobilky začínajú chápať výhody „nabíjacích robotov“. Na autosalóne v Šanghaji v roku 2023 predstavil Lotus robot na nabíjanie blesku. Keď je potrebné vozidlo nabiť, robot môže vysunúť svoje mechanické rameno a automaticky vložiť nabíjaciu pištoľ do nabíjacieho otvoru vozidla. Po nabití dokáže pištoľ vytiahnuť aj sama, čím dokončí celý proces od spustenia až po nabitie vozidla.
Na rozdiel od toho, nabíjacie roboty majú nielen pohodlie bezdrôtového nabíjania, ale môžu tiež vyriešiť problém s obmedzením výkonu bezdrôtového nabíjania. Užívatelia si môžu vychutnať aj pôžitok z prebíjania bez toho, aby museli vystúpiť z auta. Samozrejme, nabíjanie robotov bude zahŕňať aj náklady a inteligentné problémy, ako je určovanie polohy a vyhýbanie sa prekážkam.
Zhrnutie: Otázka doplňovania energie pre nové energetické vozidlá bola vždy témou, ktorej všetky strany v tomto odvetví pripisujú veľký význam. V súčasnosti sú riešenie prebíjania a riešenie výmeny batérie dve najbežnejšie riešenia. Teoreticky tieto dve riešenia postačujú na to, aby do určitej miery pokryli potreby užívateľov na doplnenie energie. Samozrejme, veci sa vždy posúvajú dopredu. Možno s príchodom éry bez vodiča môžu roboty bezdrôtového nabíjania a nabíjania priniesť nové príležitosti.
Čas odoslania: 13. apríla 2024