Развој возила на нову енергију је у пуном јеку, а питање обнављања енергије такође је постало једно од питања коме је индустрија посветила пуну пажњу. Док сви расправљају о предностима прекомерног пуњења и замене батерија, да ли постоји „План Ц“ за пуњење возила на нову енергију?
Можда под утицајем бежичног пуњења паметних телефона, бежично пуњење аутомобила је такође постало једна од технологија коју су инжењери превазишли. Према извештајима медија, не тако давно, технологија бежичног пуњења аутомобила доживела је револуционарна истраживања. Тим за истраживање и развој тврдио је да бежична подлога за пуњење може да преноси енергију у аутомобил са излазном снагом од 100 kW, што може повећати статус напуњености батерије за 50% у року од 20 минута.
Наравно, технологија бежичног пуњења аутомобила није нова технологија. Са порастом возила на нову енергију, разне силе већ дуго истражују бежично пуњење, укључујући BBA, Volvo и разне домаће аутомобилске компаније.
Генерално, технологија бежичног пуњења аутомобила је још увек у раној фази развоја, а многе локалне самоуправе такође користе ову прилику да истраже веће могућности за будући транспорт. Међутим, због фактора као што су трошкови, снага и инфраструктура, технологија бежичног пуњења аутомобила је комерцијализована у великим размерама. Постоји много потешкоћа које још увек треба превазићи. Нову причу о бежичном пуњењу у аутомобилима још увек није лако испричати.
Као што сви знамо, бежично пуњење није ништа ново у индустрији мобилних телефона. Бежично пуњење за аутомобиле није толико популарно као пуњење за мобилне телефоне, али је већ привукло многе компаније да пожеле за овом технологијом.
Генерално, постоје четири главна начина бежичног пуњења: електромагнетна индукција, резонанца магнетног поља, спрезање електричног поља и радио таласи. Међу њима, мобилни телефони и електрична возила углавном користе електромагнетну индукцију и резонанцу магнетног поља.
Међу њима, бежично пуњење електромагнетном индукцијом користи принцип електромагнетне индукције електромагнетизма и магнетизма за генерисање електричне енергије. Има високу ефикасност пуњења, али је ефективна удаљеност пуњења кратка, а захтеви за локацију пуњења су такође строги. Релативно говорећи, бежично пуњење магнетном резонанцом има ниже захтеве за локацију и већу удаљеност пуњења, која може подржати од неколико центиметара до неколико метара, али је ефикасност пуњења нешто нижа од првог.
Стога су у раним фазама истраживања технологије бежичног пуњења, аутомобилске компаније фаворизовале технологију бежичног пуњења електромагнетном индукцијом. Репрезентативне компаније укључују BMW, Daimler и друге произвођаче возила. Од тада, технологија бежичног пуњења магнетном резонанцом је постепено промовисана, а представљају је добављачи система као што су Qualcomm и WiTricity.
Већ у јулу 2014. године, BMW и Daimler (сада Mercedes-Benz) су објавили споразум о сарадњи за заједнички развој технологије бежичног пуњења за електрична возила. BMW је 2018. године почео да производи систем бежичног пуњења и учинио га опционим уређајем за модел plug-in хибрид серије 5. Његова номинална снага пуњења је 3,2 kW, ефикасност конверзије енергије достиже 85%, а може се потпуно напунити за 3,5 сата.
Волво ће 2021. године користити потпуно електрични такси XC40 за покретање експеримената бежичног пуњења у Шведској. Волво је посебно поставио више тестних подручја у градском Гетеборгу, у Шведској. Возила за пуњење треба само да се паркирају на уређајима за бежично пуњење уграђеним у пут да би се аутоматски покренула функција пуњења. Волво је саопштио да снага бежичног пуњења може достићи 40 kW и да може да пређе 100 километара за 30 минута.
У области бежичног пуњења аутомобила, моја земља је увек била у првим редовима индустрије. Године 2015, Институт за истраживање електричне енергије Кинеске јужне електроенергетске мреже Гуангси изградио је прву тест траку за бежично пуњење електричних возила за домаће возиле. Године 2018, SAIC Roewe је лансирао први потпуно електрични модел са бежичним пуњењем. FAW Hongqi је лансирао Hongqi E-HS9 који подржава технологију бежичног пуњења 2020. године. У марту 2023. године, SAIC Zhiji је званично лансирао своје прво интелигентно решење за бежично пуњење возила велике снаге од 11 kW.
А Тесла је такође један од истраживача у области бежичног пуњења. У јуну 2023. године, Тесла је потрошила 76 милиона америчких долара да би купила Вајферион и преименовала га у Тесла Инжењеринг Германија ГмбХ, планирајући да искористи бежично пуњење по ниској цени. Раније је извршни директор Тесле, Маск, имао негативан став према бежичном пуњењу и критиковао га као „нискоенергетски и неефикасно“. Сада га назива обећавајућом будућношћу.
Наравно, многе аутомобилске компаније попут Тојоте, Хонде, Нисана и Џенерал Моторса такође развијају технологију бежичног пуњења.
Иако су многе стране спровеле дугорочна истраживања у области бежичног пуњења, технологија бежичног пуњења аутомобила је још увек далеко од тога да постане стварност. Кључни фактор који ограничава њен развој је снага. Узмимо за пример Hongqi E-HS9. Технологија бежичног пуњења којом је опремљен има максималну излазну снагу од 10 kW, што је само мало више од снаге од 7 kW код спорог пуњача. Неки модели могу постићи снагу системског пуњења од само 3,2 kW. Другим речима, нема никакве погодности са таквом ефикасношћу пуњења.
Наравно, ако се побољша снага бежичног пуњења, то би могла бити друга прича. На пример, као што је наведено на почетку чланка, истраживачко-развојни тим је постигао излазну снагу од 100 kW, што значи да ако се таква излазна снага може постићи, возило се теоретски може потпуно напунити за око сат времена. Иако је још увек тешко упоредити са супер пуњењем, то је и даље нови избор за допуњавање енергије.
Са становишта сценарија употребе, највећа предност технологије бежичног пуњења аутомобила је смањење ручних корака. У поређењу са жичним пуњењем, власници аутомобила морају да обаве низ операција као што су паркирање, излазак из аутомобила, подизање пуњача, укључивање и пуњење итд. Када се суоче са гомилама пуњења трећих страна, морају да попуне разне информације, што је релативно гломазан процес.
Сценарио бежичног пуњења је веома једноставан. Након што возач паркира возило, уређај га аутоматски детектује и затим га бежично пуни. Након што је возило потпуно напуњено, возило се одмах креће, а власник не мора да обавља никакве додатне операције. Са становишта корисничког искуства, то ће људима пружити и осећај луксуза приликом коришћења електричних возила.
Зашто бежично пуњење аутомобила привлачи толико пажње предузећа и добављача? Са становишта развоја, долазак ере без возача може бити и време за велики развој технологије бежичног пуњења. Да би аутомобили заиста били без возача, потребно им је бежично пуњење како би се решили окова каблова за пуњење.
Стога су многи добављачи пуњача веома оптимистични у погледу изгледа за развој технологије бежичног пуњења. Немачки гигант Сименс предвиђа да ће тржиште бежичног пуњења за електрична возила у Европи и Северној Америци достићи 2 милијарде америчких долара до 2028. године. У том циљу, већ у јуну 2022. године, Сименс је инвестирао 25 милиона америчких долара како би стекао мањински удео у добављачу бежичног пуњења WiTricity ради промоције технолошког истраживања и развоја система бежичног пуњења.
Сименс верује да ће бежично пуњење електричних возила постати уобичајено у будућности. Поред тога што пуњење чини практичнијим, бежично пуњење је такође један од неопходних услова за реализацију аутономне вожње. Ако заиста желимо да лансирамо аутономне аутомобиле у великим размерама, технологија бежичног пуњења је неопходна. Ово је важан корак у свет аутономне вожње.
Наравно, изгледи су одлични, али стварност је ружна. Тренутно, методе допуњавања енергије електричних возила постају све разноврсније, а перспектива бежичног пуњења се дуго очекује. Међутим, са тренутне тачке гледишта, технологија бежичног пуњења аутомобила је још увек у фази тестирања и суочава се са многим проблемима, као што су висока цена, споро пуњење, недоследни стандарди и спор напредак у комерцијализацији.
Проблем ефикасности пуњења је једна од препрека. На пример, разговарали смо о питању ефикасности код горе поменутог Hongqi E-HS9. Ниска ефикасност бежичног пуњења је критикована. Тренутно је ефикасност бежичног пуњења електричних возила нижа од ефикасности жичног пуњења због губитка енергије током бежичног преноса.
Са становишта трошкова, бежично пуњење аутомобила треба додатно смањити. Бежично пуњење има високе захтеве за инфраструктуру. Компоненте за пуњење се генерално постављају на земљу, што ће подразумевати модификацију тла и друге проблеме. Трошкови изградње ће неизбежно бити већи од трошкова обичних шипова за пуњење. Поред тога, у раној фази промоције технологије бежичног пуњења, индустријски ланац је незрео, а трошкови повезаних делова биће високи, чак и неколико пута већи од цене кућних шипова за пуњење наизменичном струјом исте снаге.
На пример, британски аутобуски оператер FirstBus разматрао је коришћење технологије бежичног пуњења у процесу промоције електрификације своје флоте. Међутим, након инспекције, утврђено је да је сваки добављач панела за пуњење на земљи навео цену од 70.000 фунти. Поред тога, трошкови изградње путева за бежично пуњење су такође високи. На пример, трошкови изградње пута за бежично пуњење од 1,6 километара у Шведској износе приближно 12,5 милиона америчких долара.
Наравно, безбедносна питања такође могу бити једно од питања која ограничавају технологију бежичног пуњења. Са становишта њеног утицаја на људско тело, бежично пуњење није велика ствар. „Привремени прописи о управљању радио-стандардом бежичног пуњења (пренос снаге) опреме (Нацрт за коментаре)“ које је објавило Министарство индустрије и информационих технологија наводе да је спектар од 19-21kHz и 79-90kHz искључив за аутомобиле са бежичним пуњењем. Релевантна истраживања показују да само када снага пуњења прелази 20kW и људско тело је у блиском контакту са базом за пуњење, то може имати одређени утицај на тело. Међутим, ово такође захтева од свих страна да наставе да популаризују безбедност пре него што потрошачи могу да је препознају.
Без обзира на то колико је технологија бежичног пуњења аутомобила практична и колико су погодни сценарији употребе, још увек је дуг пут пре него што се може комерцијализовати у великим размерама. Излазак из лабораторије и њена имплементација у стварном животу, пут до бежичног пуњења аутомобила је дуг и напоран.
Док све стране енергично истражују технологију бежичног пуњења аутомобила, концепт „робота за пуњење“ се такође тихо појавио. Болне тачке које треба решити бежичним пуњењем представљају питање погодности пуњења за кориснике, што ће у будућности допунити концепт вожње без возача. Али постоји више од једног пута до Рима.
Стога су „роботи за пуњење“ такође почели да постају додатак у интелигентном процесу пуњења аутомобила. Недавно је нова експериментална база електроенергетског система Националне демонстрационе зоне зеленог развоја у Пекингу, подцентралној грађевинарској области, покренула потпуно аутоматског робота за пуњење аутобуса који може да пуни електричне аутобусе.
Након што електрични аутобус уђе у станицу за пуњење, систем вида бележи информације о доласку возила, а систем за диспечерску контролу у позадини одмах издаје задатак за пуњење роботу. Уз помоћ система за проналажење путање и механизма за ходање, робот се аутоматски вози до станице за пуњење и аутоматски хвата пиштољ за пуњење, користећи технологију визуелног позиционирања да би идентификовао локацију порта за пуњење електричног возила и извршио аутоматске операције пуњења.
Наравно, аутомобилске компаније такође почињу да увиђају предности „робота за пуњење“. На Шангајском салону аутомобила 2023. године, Лотус је представио робота за брзо пуњење. Када је потребно напунити возило, робот може да испружи своју механичку руку и аутоматски убаци пиштољ за пуњење у отвор за пуњење возила. Након пуњења, може и сам да извуче пиштољ, завршавајући цео процес од покретања до пуњења возила.
Насупрот томе, роботи за пуњење не само да имају погодност бежичног пуњења, већ могу решити и проблем ограничења снаге бежичног пуњења. Корисници такође могу уживати у задовољству прекомерног пуњења без изласка из аутомобила. Наравно, роботи за пуњење ће такође укључивати трошкове и интелигентна питања као што су позиционирање и избегавање препрека.
Резиме: Питање обнављања енергије за возила са новим енергетским погоном одувек је било питање којем све стране у индустрији придају велики значај. Тренутно, решење за прекомерно пуњење и решење за замену батерија су два најпопуларнија решења. Теоретски, ова два решења су довољна да задовоље потребе корисника за обнављањем енергије до одређене мере. Наравно, ствари се стално крећу напред. Можда са доласком ере без возача, бежично пуњење и роботи за пуњење могу отворити нове могућности.
Време објаве: 13. април 2024.