Vývoj nových energetických vozidel je v plném proudu a také otázka doplňování energie se stala jednou z otázek, kterým průmysl věnoval plnou pozornost. Zatímco všichni diskutují o výhodách přebíjení a výměny baterií, existuje „plán C“ pro nabíjení nových energetických vozidel?
Snad ovlivněné bezdrátovým nabíjením smartphonů se také bezdrátové nabíjení aut stalo jednou z technologií, které inženýři překonali. Podle zpráv z médií nedávno prošla technologie bezdrátového nabíjení automobilů průlomovým výzkumem. Výzkumný a vývojový tým tvrdil, že bezdrátová nabíjecí podložka může přenášet energii do auta s výstupním výkonem 100 kW, což může zvýšit stav nabití baterie o 50 % během 20 minut.
Technologie bezdrátového nabíjení auta samozřejmě není nová technologie. S nástupem nových energetických vozidel již dlouhou dobu zkoumají bezdrátové nabíjení různé síly, včetně BBA, Volvo a různých domácích automobilek.
Celkově je technologie bezdrátového nabíjení automobilů stále v rané fázi a mnoho místních samospráv také využívá této příležitosti k prozkoumání větších možností budoucí dopravy. Nicméně kvůli faktorům, jako jsou náklady, energie a infrastruktura, byla technologie bezdrátového nabíjení automobilů komercializována ve velkém měřítku. Existuje mnoho obtíží, které je třeba ještě překonat. Nový příběh o bezdrátovém nabíjení v autech se zatím nevypráví snadno.
Jak všichni víme, bezdrátové nabíjení není v odvětví mobilních telefonů žádnou novinkou. Bezdrátové nabíjení pro automobily není tak populární jako nabíjení mobilních telefonů, ale již přilákalo mnoho společností, aby po této technologii zatoužily.
Celkově existují čtyři hlavní metody bezdrátového nabíjení: elektromagnetická indukce, rezonance magnetického pole, propojení elektrického pole a rádiové vlny. Mezi nimi mobilní telefony a elektrická vozidla využívají především elektromagnetickou indukci a rezonanci magnetického pole.
Mezi nimi bezdrátové nabíjení elektromagnetické indukce využívá k výrobě elektřiny princip elektromagnetické indukce elektromagnetismu a magnetismu. Má vysokou účinnost nabíjení, ale efektivní nabíjecí vzdálenost je krátká a požadavky na umístění nabíjení jsou také přísné. Relativně řečeno, bezdrátové nabíjení pomocí magnetické rezonance má nižší požadavky na umístění a delší nabíjecí vzdálenost, která může podporovat několik centimetrů až několik metrů, ale účinnost nabíjení je o něco nižší než první.
Automobilové společnosti proto v raných fázích zkoumání technologie bezdrátového nabíjení upřednostňovaly technologii bezdrátového nabíjení s elektromagnetickou indukcí. Mezi reprezentativní společnosti patří BMW, Daimler a další automobilové společnosti. Od té doby se postupně prosazuje technologie bezdrátového nabíjení s magnetickou rezonancí, kterou zastupují dodavatelé systémů jako Qualcomm a WiTricity.
Již v červenci 2014 oznámily BMW a Daimler (nyní Mercedes-Benz) dohodu o spolupráci na společném vývoji technologie bezdrátového nabíjení pro elektromobily. V roce 2018 začalo BMW vyrábět systém bezdrátového nabíjení a učinilo z něj volitelné zařízení pro plug-in hybridní model řady 5. Jeho jmenovitý nabíjecí výkon je 3,2 kW, účinnost přeměny energie dosahuje 85 % a lze jej plně nabít za 3,5 hodiny.
V roce 2021 Volvo použije čistě elektrické taxi XC40 k zahájení experimentů s bezdrátovým nabíjením ve Švédsku. Volvo speciálně zřídilo několik testovacích oblastí v městském Göteborgu ve Švédsku. Nabíjecí vozidla stačí zaparkovat na bezdrátových nabíjecích zařízeních zabudovaných do vozovky, aby se automaticky spustila funkce nabíjení. Volvo uvedlo, že výkon bezdrátového nabíjení může dosáhnout 40 kW a ujet 100 kilometrů za 30 minut.
V oblasti automobilového bezdrátového nabíjení byla moje země vždy v popředí tohoto odvětví. V roce 2015 vybudoval China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute první domácí testovací dráhu pro bezdrátové nabíjení elektromobilů. V roce 2018 uvedla SAIC Roewe na trh první čistě elektrický model s bezdrátovým nabíjením. Společnost FAW Hongqi uvedla na trh Hongqi E-HS9, který podporuje technologii bezdrátového nabíjení, v roce 2020. V březnu 2023 SAIC Zhiji oficiálně uvedlo své první 11kW vysoce výkonné inteligentní řešení bezdrátového nabíjení pro vozidla.
A Tesla je také jedním z průzkumníků v oblasti bezdrátového nabíjení. V červnu 2023 Tesla utratila 76 milionů USD za akvizici společnosti Wiferion a přejmenovala ji na Tesla Engineering Germany GmbH a plánovala využít bezdrátové nabíjení za nízkou cenu. Dříve měl generální ředitel Tesly Musk negativní postoj k bezdrátovému nabíjení a kritizoval bezdrátové nabíjení jako „nízkoenergetické a neefektivní“. Nyní tomu říká slibná budoucnost.
Technologie bezdrátového nabíjení samozřejmě vyvíjí také mnoho automobilek, jako je Toyota, Honda, Nissan a General Motors.
Přestože mnoho stran provádělo dlouhodobé průzkumy v oblasti bezdrátového nabíjení, technologie bezdrátového nabíjení v automobilech má stále daleko k tomu, aby se stala realitou. Klíčovým faktorem omezujícím jeho rozvoj je síla. Vezměte si jako příklad Hongqi E-HS9. Technologie bezdrátového nabíjení, kterou je vybavena, má maximální výstupní výkon 10 kW, což je jen o málo více než 7 kW výkon hromady pomalého nabíjení. Některé modely mohou dosáhnout nabíjecího výkonu pouze 3,2 kW. Jinými slovy, s takovou účinností nabíjení není vůbec žádné pohodlí.
Samozřejmě, pokud se zlepší výkon bezdrátového nabíjení, může to být jiný příběh. Jak je například uvedeno na začátku článku, výzkumný a vývojový tým dosáhl výstupního výkonu 100 kW, což znamená, že pokud se podaří takového výstupního výkonu dosáhnout, lze vozidlo teoreticky plně nabít zhruba za hodinu. Se supernabíjením se sice stále těžko srovnává, ale stále jde o novou volbu pro doplňování energie.
Z pohledu scénářů použití je největší výhodou automobilové technologie bezdrátového nabíjení redukce manuálních kroků. Ve srovnání s kabelovým nabíjením musí majitelé automobilů provádět řadu operací, jako je parkování, vystupování z auta, zvednutí zbraně, zapojení a nabíjení atd. Když čelí nabíjecím hromadám třetích stran, musí vyplnit různé informace. , což je poměrně těžkopádný proces.
Scénář bezdrátového nabíjení je velmi jednoduchý. Poté, co řidič zaparkuje vozidlo, zařízení jej automaticky zaznamená a poté jej bezdrátově nabije. Po úplném nabití vozidla vozidlo přímo odjede a majitel nemusí provádět žádné další operace. Z pohledu uživatelského zážitku poskytne lidem také pocit luxusu při používání elektromobilů.
Proč bezdrátové nabíjení automobilů přitahuje tolik pozornosti podniků a dodavatelů? Z hlediska vývoje může být příchod éry bez řidiče také časem pro velký rozvoj technologie bezdrátového nabíjení. Aby auta byla skutečně bez řidiče, potřebují bezdrátové nabíjení, aby se zbavili pout nabíjecích kabelů.
Mnoho dodavatelů nabíjení je proto ohledně vyhlídek vývoje technologie bezdrátového nabíjení velmi optimistických. Německý gigant Siemens předpovídá, že trh s bezdrátovým nabíjením pro elektromobily v Evropě a Severní Americe dosáhne do roku 2028 2 miliard USD. Za tímto účelem již v červnu 2022 Siemens investoval 25 milionů USD, aby získal menšinový podíl v dodavateli bezdrátového nabíjení WiTricity. podporovat technologický výzkum a vývoj bezdrátových nabíjecích systémů.
Siemens věří, že bezdrátové nabíjení elektromobilů se v budoucnu stane hlavním proudem. Kromě toho, že je nabíjení pohodlnější, je bezdrátové nabíjení také jednou z nezbytných podmínek pro realizaci autonomního řízení. Pokud skutečně chceme rozjet samořídící auta ve velkém, je technologie bezdrátového nabíjení nepostradatelná. Jde o důležitý krok do světa autonomního řízení.
Vyhlídky jsou samozřejmě skvělé, ale realita je ošklivá. V současnosti jsou způsoby doplňování energie elektromobilů stále rozmanitější a perspektiva bezdrátového nabíjení je velmi očekávaná. Ze současného pohledu je však technologie bezdrátového nabíjení pro automobily stále ve fázi testování a potýká se s mnoha problémy, jako jsou vysoké náklady, pomalé nabíjení, nekonzistentní standardy a pomalý pokrok v komercializaci.
Problém účinnosti nabíjení je jednou z překážek. Otázku efektivity jsme probírali například ve zmiňovaném Hongqi E-HS9. Byla kritizována nízká účinnost bezdrátového nabíjení. V současnosti je účinnost bezdrátového nabíjení elektromobilů nižší než u kabelového nabíjení kvůli ztrátám energie během bezdrátového přenosu.
Z hlediska nákladů je třeba dále omezit bezdrátové nabíjení auta. Bezdrátové nabíjení má vysoké požadavky na infrastrukturu. Nabíjecí komponenty jsou obecně položeny na zemi, což bude zahrnovat úpravu země a další problémy. Stavební náklady budou nevyhnutelně vyšší než náklady na běžné nabíjecí piloty. Navíc v rané fázi propagace technologie bezdrátového nabíjení je průmyslový řetězec nevyzrálý a náklady na související díly budou vysoké, dokonce několikanásobně vyšší než cena nabíjecích hromad pro domácnosti se stejným výkonem.
Například britský autobusový dopravce FirstBus zvažoval použití technologie bezdrátového nabíjení v procesu podpory elektrifikace svého vozového parku. Po kontrole se však zjistilo, že každý dodavatel pozemních nabíjecích panelů uvedl 70 000 liber. Kromě toho jsou také vysoké náklady na výstavbu silnic pro bezdrátové nabíjení. Například náklady na vybudování 1,6kilometrové bezdrátové nabíjecí silnice ve Švédsku jsou přibližně 12,5 milionu USD.
Jedním z problémů omezujících technologii bezdrátového nabíjení mohou být samozřejmě také bezpečnostní problémy. Bezdrátové nabíjení z hlediska dopadu na lidský organismus není velký problém. „Prozatímní předpisy pro rádiové řízení zařízení pro bezdrátové nabíjení (přenos výkonu) (návrh k připomínkám)“ zveřejněné ministerstvem průmyslu a informačních technologií uvádí, že spektrum 19–21 kHz a 79–90 kHz je výhradní pro automobily s bezdrátovým nabíjením. Relevantní výzkumy ukazují, že pouze když nabíjecí výkon překročí 20 kW a lidské tělo je v těsném kontaktu s nabíjecí základnou, může to mít na tělo určitý dopad. To však také vyžaduje, aby všechny strany pokračovaly v popularizaci bezpečnosti, než ji spotřebitelé rozpoznají.
Bez ohledu na to, jak praktická je technologie bezdrátového nabíjení v autě a jak pohodlné jsou scénáře použití, zbývá ještě ujít dlouhá cesta, než bude moci být ve velkém měřítku komercializována. Cesta k bezdrátovému nabíjení pro auta je dlouhá a náročná, když vyjdeme z laboratoře a implementujeme to do reálného života.
Zatímco všechny strany usilovně zkoumají technologii bezdrátového nabíjení pro automobily, v tichosti se objevil i koncept „nabíjecích robotů“. Problémy, které má vyřešit bezdrátové nabíjení, představují problém uživatelského komfortu nabíjení, který v budoucnu doplní koncept řízení bez řidiče. Ale do Říma vede více než jedna cesta.
Doplňkem v procesu inteligentního nabíjení automobilů se proto začali stávat i „nabíjecí roboti“. Není to tak dávno, co nová experimentální základna energetického systému v pekingské Sub-Central Construction National Green Development Demonstration Zone spustila plně automatický robot na nabíjení autobusů, který dokáže nabíjet elektrické autobusy.
Poté, co elektrobus vjede do nabíjecí stanice, systém vidění zachytí informace o příjezdu vozidla a dispečerský systém na pozadí okamžitě zadá robotovi úkol nabíjení. S pomocí systému hledání cesty a mechanismu chůze robot automaticky zajede k nabíjecí stanici a automaticky uchopí nabíjecí pistoli. pomocí technologie vizuálního určování polohy k identifikaci umístění nabíjecího portu elektrického vozidla a provádění automatických nabíjecích operací.
Výhody „nabíjecích robotů“ samozřejmě začínají chápat i automobilky. Na autosalonu v Šanghaji v roce 2023 představil Lotus robot na nabíjení blesku. Když je potřeba vozidlo nabít, robot může vysunout své mechanické rameno a automaticky vložit nabíjecí pistoli do nabíjecího otvoru vozidla. Po nabití dokáže zbraň vytáhnout i sama, čímž dokončí celý proces od spuštění až po nabití vozidla.
Oproti tomu nabíjecí roboti mají nejen pohodlí bezdrátového nabíjení, ale mohou také vyřešit problém s omezením výkonu bezdrátového nabíjení. Uživatelé si také mohou užít potěšení z přebíjení, aniž by museli vystupovat z vozu. Nabíjení robotů bude samozřejmě zahrnovat také náklady a inteligentní problémy, jako je umístění a vyhýbání se překážkám.
Shrnutí: Otázka doplňování energie u nových energetických vozidel byla vždy problémem, kterému všechny strany v tomto odvětví přikládají velký význam. V současnosti jsou řešení přebíjení a řešení výměny baterie dvě nejběžnější řešení. Teoreticky tato dvě řešení do určité míry postačují k uspokojení potřeb uživatelů na doplňování energie. Věci se samozřejmě neustále posouvají dopředu. Možná, že s příchodem éry bez řidiče mohou bezdrátové nabíjecí a nabíjecí roboty přinést nové příležitosti.
Čas odeslání: 13. dubna 2024