Η ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη και το ζήτημα της αναπλήρωσης ενέργειας έχει επίσης γίνει ένα από τα θέματα που η βιομηχανία έχει δώσει πλήρη προσοχή. Ενώ όλοι συζητούν τα πλεονεκτήματα της υπερφόρτωσης και της ανταλλαγής μπαταριών, υπάρχει ένα "σχέδιο C" για τη χρέωση νέων ενεργειακών οχημάτων;
Ίσως επηρεασμένο από την ασύρματη φόρτιση των smartphones, η ασύρματη φόρτιση των αυτοκινήτων έχει επίσης γίνει μια από τις τεχνολογίες που έχουν ξεπεράσει οι μηχανικοί. Σύμφωνα με τις εκθέσεις των μέσων ενημέρωσης, πριν από λίγο καιρό, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων έλαβε έρευνα. Μια ομάδα έρευνας και ανάπτυξης ισχυρίστηκε ότι το ασύρματο pad φορτίου μπορεί να μεταδώσει ισχύ στο αυτοκίνητο με ισχύ εξόδου 100kW, η οποία μπορεί να αυξήσει την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας κατά 50% εντός 20 λεπτών.
Φυσικά, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων δεν είναι μια νέα τεχνολογία. Με την άνοδο των νέων ενεργειακών οχημάτων, διάφορες δυνάμεις έχουν εξερευνήσει την ασύρματη φόρτιση για μεγάλο χρονικό διάστημα, συμπεριλαμβανομένων BBA, Volvo και σε διάφορες εγχώριες εταιρείες αυτοκινήτων.
Συνολικά, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων βρίσκεται ακόμα στα αρχικά στάδια της και πολλές τοπικές κυβερνήσεις εκμεταλλεύονται επίσης αυτή την ευκαιρία για να διερευνήσουν μεγαλύτερες δυνατότητες για μελλοντικές μεταφορές. Ωστόσο, λόγω παραγόντων όπως το κόστος, η ισχύς και η υποδομή, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων έχει εμπορεύεται σε μεγάλη κλίμακα. Υπάρχουν πολλές δυσκολίες που πρέπει να ξεπεραστούν. Η νέα ιστορία για την ασύρματη φόρτιση στα αυτοκίνητα δεν είναι εύκολο να το πω ακόμα.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, η ασύρματη φόρτιση δεν είναι κάτι καινούργιο στη βιομηχανία κινητών τηλεφώνων. Η ασύρματη φόρτιση για τα αυτοκίνητα δεν είναι τόσο δημοφιλής όσο η φόρτιση για κινητά τηλέφωνα, αλλά έχει ήδη προσελκύσει πολλές εταιρείες για να επιθυμούν αυτή την τεχνολογία.
Συνολικά, υπάρχουν τέσσερις μέθοδοι ασύρματης φόρτισης: ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, συντονισμός μαγνητικού πεδίου, σύζευξη ηλεκτρικού πεδίου και ραδιοκύματα. Μεταξύ αυτών, τα κινητά τηλέφωνα και τα ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν κυρίως ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και συντονισμό μαγνητικού πεδίου.
Μεταξύ αυτών, η ασύρματη φόρτιση ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής χρησιμοποιεί την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του ηλεκτρομαγνητισμού και του μαγνητισμού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Έχει υψηλή απόδοση φόρτισης, αλλά η αποτελεσματική απόσταση φόρτισης είναι σύντομη και οι απαιτήσεις θέσης φόρτισης είναι επίσης αυστηρά. Σχετικά, η ασύρματη φόρτιση του μαγνητικού συντονισμού έχει χαμηλότερες απαιτήσεις τοποθεσίας και μεγαλύτερη απόσταση φόρτισης, η οποία μπορεί να υποστηρίξει αρκετά εκατοστά σε διάφορα μέτρα, αλλά η αποδοτικότητα φόρτισης είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την πρώτη.
Ως εκ τούτου, στα αρχικά στάδια της εξερεύνησης της τεχνολογίας ασύρματης φόρτισης, οι εταιρείες αυτοκινήτων ευνοούσαν την τεχνολογία ασύρματης φόρτισης ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Αντιπροσωπευτικές εταιρείες περιλαμβάνουν τις εταιρείες BMW, Daimler και άλλες εταιρείες οχημάτων. Από τότε, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης μαγνητικού συντονισμού έχει προωθηθεί σταδιακά, αντιπροσωπεύεται από προμηθευτές συστημάτων όπως η Qualcomm και η Witricity.
Ήδη από τον Ιούλιο του 2014, η BMW και η Daimler (τώρα Mercedes-Benz) ανακοίνωσαν μια συμφωνία συνεργασίας για την ανάπτυξη από κοινού ασύρματης τεχνολογίας φόρτισης για ηλεκτρικά οχήματα. Το 2018, η BMW άρχισε να παράγει ένα ασύρματο σύστημα φόρτισης και την έκανε μια προαιρετική συσκευή για το υβριδικό μοντέλο Plug-In Series. Η αξιολόγηση της ισχύος φόρτισης είναι 3,2kW, η απόδοση μετατροπής ενέργειας φθάνει το 85%και μπορεί να χρεωθεί πλήρως σε 3,5 ώρες.
Το 2021, η Volvo θα χρησιμοποιήσει το ηλεκτρικό ταξί XC40 για να ξεκινήσει τα πειράματα ασύρματης φόρτισης στη Σουηδία. Η Volvo έχει δημιουργήσει ειδικά πολλαπλές περιοχές δοκιμών στο Urban Gothenburg της Σουηδίας. Τα οχήματα φόρτισης πρέπει μόνο να σταθμεύουν στις συσκευές ασύρματης φόρτισης που είναι ενσωματωμένες στο δρόμο για την αυτόματη εκκίνηση της λειτουργίας φόρτισης. Η Volvo δήλωσε ότι η ασύρματη ισχύς φόρτισης μπορεί να φτάσει τα 40kW και μπορεί να ταξιδέψει 100 χιλιόμετρα σε 30 λεπτά.
Στον τομέα της ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων, η χώρα μου ήταν πάντα στην πρώτη γραμμή της βιομηχανίας. Το 2015, το Ινστιτούτο Ερευνών Ηλεκτρικής Ισχύος της Κίνας Νότια Ηλεκτρικά Πλέτα Guangxi δημιούργησε το πρώτο εγχώριο ηλεκτρικό όχημα ασύρματη λωρίδα δοκιμής φόρτισης. Το 2018, η SAIC Roewe ξεκίνησε το πρώτο καθαρό ηλεκτρικό μοντέλο με ασύρματη φόρτιση. Η FAW Hongqi ξεκίνησε το Hongqi E-HS9 που υποστηρίζει την ασύρματη τεχνολογία φόρτισης το 2020. Τον Μάρτιο του 2023, η SAIC Zhiji ξεκίνησε επίσημα την πρώτη λύση High-Power High-Power High-Power.
Και ο Tesla είναι επίσης ένας από τους εξερευνητές στον τομέα της ασύρματης φόρτισης. Τον Ιούνιο του 2023, ο Tesla δαπάνησε 76 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ για να αποκτήσει το Wiferion και μετονομάστηκε σε Tesla Engineering Germany GmbH, σχεδιάζοντας να αξιοποιήσει την ασύρματη χρέωση με χαμηλό κόστος. Προηγουμένως, ο Διευθύνων Σύμβουλος της Tesla Musk είχε αρνητική στάση απέναντι στην ασύρματη φόρτιση και επικρίνει την ασύρματη φόρτιση ως "χαμηλή ενέργεια και αναποτελεσματική". Τώρα το αποκαλεί ένα πολλά υποσχόμενο μέλλον.
Φυσικά, πολλές εταιρείες αυτοκινήτων όπως η Toyota, η Honda, η Nissan και η General Motors αναπτύσσουν επίσης τεχνολογία ασύρματης φόρτισης.
Παρόλο που πολλά κόμματα διεξήγαγαν μακροπρόθεσμες εξερευνήσεις στον τομέα της ασύρματης φόρτισης, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων απέχει πολύ από το να γίνει πραγματικότητα. Ο βασικός παράγοντας που περιορίζει την ανάπτυξή του είναι η ισχύς. Πάρτε το Hongqi E-HS9 ως παράδειγμα. Η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης είναι εξοπλισμένη με μέγιστη ισχύ εξόδου 10kW, η οποία είναι μόνο ελαφρώς υψηλότερη από την ισχύ 7kW του αργού σωρού φόρτισης. Ορισμένα μοντέλα μπορούν να επιτύχουν μόνο μια δύναμη φόρτισης συστήματος 3,2kW. Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει καθόλου ευκολία με τέτοια αποτελεσματικότητα φόρτισης.
Φυσικά, εάν βελτιωθεί η δύναμη της ασύρματης φόρτισης, μπορεί να είναι μια άλλη ιστορία. Για παράδειγμα, όπως αναφέρεται στην αρχή του άρθρου, μια ομάδα έρευνας και ανάπτυξης έχει επιτύχει ισχύ εξόδου 100kW, πράγμα που σημαίνει ότι εάν μπορεί να επιτευχθεί μια τέτοια ισχύ εξόδου, το όχημα μπορεί θεωρητικά να φορτιστεί πλήρως σε περίπου μία ώρα. Παρόλο που είναι ακόμα δύσκολο να συγκριθούν με τη σούπερ φόρτιση, εξακολουθεί να είναι μια νέα επιλογή για την αναπλήρωση ενέργειας.
Από την άποψη των σεναρίων χρήσης, το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της τεχνολογίας ασύρματης φόρτισης αυτοκινήτων είναι η μείωση των χειροκίνητων βημάτων. Σε σύγκριση με την ενσύρματη φόρτιση, οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων πρέπει να εκτελούν μια σειρά από λειτουργίες όπως το πάρκινγκ, να βγουν από το αυτοκίνητο, να πάρουν το όπλο, να συνδέουν και να φορτίζουν κλπ. Όταν αντιμετωπίζουν σωρούς φόρτισης τρίτων, πρέπει να συμπληρώσουν διάφορες πληροφορίες, η οποία είναι μια σχετικά δυσκίνητη διαδικασία.
Το ασύρματο σενάριο φόρτισης είναι πολύ απλό. Αφού ο οδηγός παρκάρει το όχημα, η συσκευή το αισθάνεται αυτόματα και στη συνέχεια το φορτίζει ασύρματα. Αφού το όχημα είναι πλήρως φορτισμένο, το όχημα απομακρύνεται άμεσα και ο ιδιοκτήτης δεν χρειάζεται να εκτελεί άλλες λειτουργίες. Από την άποψη της εμπειρίας των χρηστών, θα δώσει επίσης στους ανθρώπους μια αίσθηση πολυτέλειας όταν χρησιμοποιούν ηλεκτρικά οχήματα.
Γιατί η ασύρματη χρέωση του αυτοκινήτου προσελκύει τόσο μεγάλη προσοχή από τις επιχειρήσεις και τους προμηθευτές; Από την προοπτική της ανάπτυξης, η άφιξη της εποχής χωρίς οδηγό μπορεί επίσης να είναι μια εποχή για μεγάλη ανάπτυξη της τεχνολογίας ασύρματης φόρτισης. Για τα αυτοκίνητα να είναι πραγματικά χωρίς οδηγό, χρειάζονται ασύρματη φόρτιση για να απαλλαγούν από τα δεσμά των καλωδίων φόρτισης.
Ως εκ τούτου, πολλοί προμηθευτές χρέωσης είναι πολύ αισιόδοξοι σχετικά με τις αναπτυξιακές προοπτικές της ασύρματης τεχνολογίας φόρτισης. Η γερμανική γίγαντα Siemens προβλέπει ότι η αγορά ασύρματης χρέωσης για ηλεκτρικά οχήματα στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική θα φτάσει τα 2 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2028. Για το σκοπό αυτό, ήδη από τον Ιούνιο του 2022, η Siemens επένδυσε 25 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ για να αποκτήσει μειοψηφικό μερίδιο σε ασύρματο προμηθευτή χρέωσης για την προώθηση της τεχνολογικής έρευνας και της ανάπτυξης των συστημάτων ασύρματων συστημάτων.
Η Siemens πιστεύει ότι η ασύρματη φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων θα γίνει mainstream στο μέλλον. Εκτός από τη φόρτιση πιο βολική, η ασύρματη φόρτιση είναι επίσης μία από τις απαραίτητες προϋποθέσεις για την υλοποίηση της αυτόνομης οδήγησης. Εάν θέλουμε πραγματικά να ξεκινήσουμε τα αυτοκίνητα αυτο-οδήγησης σε μεγάλη κλίμακα, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης είναι απαραίτητη. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα στον κόσμο της αυτόνομης οδήγησης.
Φυσικά, οι προοπτικές είναι μεγάλες, αλλά η πραγματικότητα είναι άσχημη. Επί του παρόντος, οι μέθοδοι αναπλήρωσης ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων γίνονται όλο και πιο ποικίλες και η προοπτική της ασύρματης φόρτισης είναι ιδιαίτερα αναμενόμενη. Ωστόσο, από την τρέχουσα άποψη, η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης της αυτοκινητοβιομηχανίας εξακολουθεί να βρίσκεται στο στάδιο των δοκιμών και αντιμετωπίζει πολλά προβλήματα, όπως υψηλό κόστος, αργή χρέωση, ασυνεπή πρότυπα και αργή πρόοδο εμπορευματοποίησης.
Το πρόβλημα της αποδοτικότητας χρέωσης είναι ένα από τα εμπόδια. Για παράδειγμα, συζητήσαμε το ζήτημα της αποτελεσματικότητας στην προαναφερθείσα Hongqi E-HS9. Η χαμηλή απόδοση της ασύρματης φόρτισης έχει επικριθεί. Επί του παρόντος, η αποτελεσματικότητα της ασύρματης φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων είναι χαμηλότερη από αυτή της ενσύρματης φόρτισης λόγω απώλειας ενέργειας κατά τη διάρκεια της ασύρματης μετάδοσης.
Από την άποψη του κόστους, η ασύρματη φόρτιση των αυτοκινήτων πρέπει να μειωθεί περαιτέρω. Η ασύρματη φόρτιση έχει υψηλές απαιτήσεις για την υποδομή. Τα εξαρτήματα φόρτισης γενικά τοποθετούνται στο έδαφος, τα οποία θα περιλαμβάνουν τροποποίηση εδάφους και άλλα ζητήματα. Το κόστος κατασκευής θα είναι αναπόφευκτα υψηλότερο από το κόστος των συνηθισμένων σωρών φόρτισης. Επιπλέον, στο αρχικό στάδιο της προώθησης της ασύρματης τεχνολογίας φόρτισης, η βιομηχανική αλυσίδα είναι ανώριμη και το κόστος των συναφών τμημάτων θα είναι υψηλό, ακόμη και αρκετές φορές η τιμή των σωληνώσεων χρέωσης AC με την ίδια δύναμη.
Για παράδειγμα, ο βρετανικός χειριστής λεωφορείων FirstBus έχει εξετάσει το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία ασύρματης φόρτισης στη διαδικασία προώθησης της ηλεκτροδότησης του στόλου του. Ωστόσο, μετά την επιθεώρηση, διαπιστώθηκε ότι κάθε προμηθευτής πάνελ φόρτισης εδάφους ανέφερε 70.000 λίβρες. Επιπλέον, το κόστος κατασκευής των ασύρματων δρόμων φόρτισης είναι επίσης υψηλό. Για παράδειγμα, το κόστος οικοδόμησης ενός δρόμου ασύρματης φόρτισης 1,6 χιλιομέτρων στη Σουηδία είναι περίπου 12,5 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
Φυσικά, τα θέματα ασφάλειας μπορεί επίσης να είναι ένα από τα θέματα που περιορίζουν την τεχνολογία ασύρματης φόρτισης. Από την άποψη του αντίκτυπου του στο ανθρώπινο σώμα, η ασύρματη χρέωση δεν είναι μεγάλη υπόθεση. Οι "ενδιάμεσοι κανονισμοί για τη διαχείριση ραδιοφώνου του εξοπλισμού ασύρματης φόρτισης (Power Transmission)" που δημοσιεύθηκε από το Υπουργείο Βιομηχανίας και Πληροφορικής αναφέρει ότι το φάσμα των 19-21KHz και 79-90kHz είναι αποκλειστικό για ασύρματα αυτοκίνητα φόρτισης. Η σχετική έρευνα δείχνει ότι μόνο όταν η ισχύς φόρτισης υπερβαίνει τα 20kW και το ανθρώπινο σώμα βρίσκεται σε στενή επαφή με τη βάση φόρτισης, μπορεί να έχει ορισμένο αντίκτυπο στο σώμα. Ωστόσο, αυτό απαιτεί επίσης από όλα τα μέρη να συνεχίσουν να διαδίδουν την ασφάλεια πριν να αναγνωριστούν από τους καταναλωτές.
Ανεξάρτητα από το πόσο πρακτική είναι η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης του αυτοκινήτου και πόσο βολικό είναι τα σενάρια χρήσης, εξακολουθεί να υπάρχει πολύς δρόμος για να προχωρήσει πριν να μπορέσει να εμπορευματοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα. Βγαίνοντας από το εργαστήριο και την εφαρμογή του στην πραγματική ζωή, ο δρόμος για την ασύρματη φόρτιση για τα αυτοκίνητα είναι μακρά και επίπονη.
Ενώ όλα τα μέρη διερευνούν έντονα την τεχνολογία ασύρματης φόρτισης για τα αυτοκίνητα, η έννοια των "ρομπότ χρέωσης" έχει επίσης εμφανιστεί ήσυχα. Τα σημεία πόνου που πρέπει να επιλυθούν με ασύρματη φόρτιση αντιπροσωπεύουν το ζήτημα της ευκολίας φόρτισης των χρηστών, η οποία θα συμπληρώσει την έννοια της οδήγησης χωρίς οδηγό στο μέλλον. Αλλά υπάρχουν περισσότεροι από ένας δρόμοι προς τη Ρώμη.
Ως εκ τούτου, τα "ρομπότ χρέωσης" έχουν επίσης αρχίσει να αποτελούν συμπλήρωμα στη διαδικασία έξυπνης φόρτισης των αυτοκινήτων. Πριν από λίγο καιρό, το νέο σύστημα Power System της Εθνικής Πράσινης Ανάπτυξης της Εθνικής Πράσινης Ανάπτυξης της Εθνικής Πράσινης Ανάπτυξης Ζώνης του Πεκίνου, ξεκίνησε ένα πλήρως αυτόματο ρομπότ φόρτισης λεωφορείων που μπορεί να χρεώσει ηλεκτρικά λεωφορεία.
Αφού εισέλθει ο ηλεκτρικός λεωφορείο στον σταθμό φόρτισης, το σύστημα όρασης καταγράφει τις πληροφορίες άφιξης του οχήματος και το σύστημα αποστολής φόντου εκδίδει αμέσως μια εργασία φόρτισης στο ρομπότ. Με τη βοήθεια του συστήματος διαδρομής και του μηχανισμού πεζοπορίας, το ρομπότ οδηγεί αυτόματα στον σταθμό φόρτισης και αρπάζει αυτόματα το όπλο φόρτισης. , χρησιμοποιώντας την τεχνολογία οπτικής τοποθέτησης για τον προσδιορισμό της θέσης της θύρας φόρτισης του ηλεκτρικού οχήματος και την εκτέλεση λειτουργιών αυτόματης φόρτισης.
Φυσικά, οι εταιρείες αυτοκινήτων αρχίζουν επίσης να βλέπουν τα πλεονεκτήματα της "ρομπότ χρέωσης". Στο 2023 Shanghai Auto Show, ο Lotus κυκλοφόρησε ένα ρομπότ φόρτισης flash. Όταν το όχημα πρέπει να φορτιστεί, το ρομπότ μπορεί να επεκτείνει το μηχανικό του βραχίονα και να εισάγει αυτόματα το όπλο φόρτισης στην οπή φόρτισης του οχήματος. Μετά τη φόρτιση, μπορεί επίσης να βγάλει το όπλο από μόνο του, ολοκληρώνοντας ολόκληρη τη διαδικασία από την έναρξη της φόρτισης του οχήματος.
Αντίθετα, η φόρτιση ρομπότ όχι μόνο έχει την ευκολία της ασύρματης φόρτισης, αλλά μπορεί επίσης να λύσει το πρόβλημα περιορισμού της ισχύος της ασύρματης φόρτισης. Οι χρήστες μπορούν επίσης να απολαύσουν την ευχαρίστηση της υπερφόρτωσης χωρίς να βγουν από το αυτοκίνητο. Φυσικά, η φόρτιση ρομπότ θα περιλαμβάνει επίσης κόστος και έξυπνα ζητήματα όπως η τοποθέτηση και η αποφυγή εμποδίων.
Περίληψη: Το ζήτημα της αναπλήρωσης ενέργειας για νέα ενεργειακά οχήματα ήταν πάντα ένα ζήτημα που όλα τα μέρη της βιομηχανίας αποδίδουν μεγάλη σημασία. Επί του παρόντος, η λύση υπερφόρτισης και η λύση αντικατάστασης της μπαταρίας είναι τα δύο πιο mainstream λύσεις. Θεωρητικά, αυτές οι δύο λύσεις επαρκούν για να καλύψουν τις ανάγκες ενέργειας ενέργειας των χρηστών σε κάποιο βαθμό. Φυσικά, τα πράγματα πάνε πάντα προς τα εμπρός. Ίσως με την έλευση της εποχής χωρίς οδηγό, τα ρομπότ φόρτισης και φόρτισης μπορεί να προκαλέσουν νέες ευκαιρίες.
Χρόνος δημοσίευσης: Απριλίου-13-2024