• آیا شارژ بی سیم خودرو می تواند داستان های جدیدی را بیان کند؟
  • آیا شارژ بی سیم خودرو می تواند داستان های جدیدی را بیان کند؟

آیا شارژ بی سیم خودرو می تواند داستان های جدیدی را بیان کند؟

توسعه خودروهای انرژی نو به شدت در حال انجام است و موضوع تجدید انرژی نیز به یکی از موضوعاتی تبدیل شده است که صنعت به آن توجه کامل داشته است. در حالی که همه در مورد مزایای شارژ بیش از حد و تعویض باتری بحث می کنند، آیا "طرح C" برای شارژ وسایل نقلیه انرژی جدید وجود دارد؟

شاید تحت تاثیر شارژ بی سیم گوشی های هوشمند، شارژ بی سیم خودروها نیز به یکی از فناوری هایی تبدیل شده است که مهندسان بر آن غلبه کرده اند. بر اساس گزارش های رسانه ها، چندی پیش، فناوری شارژ بی سیم خودرو تحقیقات موفقیت آمیزی دریافت کرد. یک تیم تحقیق و توسعه ادعا کرد که پد شارژ بی سیم می تواند انرژی را با توان خروجی 100 کیلووات به خودرو منتقل کند که می تواند در عرض 20 دقیقه وضعیت شارژ باتری را 50 درصد افزایش دهد.
البته فناوری شارژ بی سیم خودرو فناوری جدیدی نیست. با ظهور وسایل نقلیه با انرژی جدید، نیروهای مختلفی از جمله BBA، Volvo و شرکت های مختلف خودروسازی داخلی برای مدت طولانی در حال بررسی شارژ بی سیم بوده اند.

به طور کلی، فناوری شارژ بی‌سیم خودرو هنوز در مراحل اولیه خود است و بسیاری از دولت‌های محلی نیز از این فرصت استفاده می‌کنند تا امکانات بیشتری را برای حمل‌ونقل آینده بررسی کنند. با این حال، به دلیل عواملی مانند هزینه، قدرت و زیرساخت، فناوری شارژ بی سیم خودرو در مقیاس وسیع تجاری سازی شده است. مشکلات زیادی وجود دارد که هنوز باید بر آنها غلبه کرد. گفتن داستان جدید در مورد شارژ بی سیم در خودروها هنوز آسان نیست.

الف

همانطور که همه ما می دانیم، شارژ بی سیم چیز جدیدی در صنعت تلفن همراه نیست. شارژ بی سیم برای خودروها به اندازه شارژ تلفن همراه محبوب نیست، اما در حال حاضر بسیاری از شرکت ها را به طمع این فناوری جذب کرده است.

به طور کلی، چهار روش اصلی شارژ بی سیم وجود دارد: القای الکترومغناطیسی، رزونانس میدان مغناطیسی، جفت میدان الکتریکی و امواج رادیویی. در این میان، تلفن های همراه و وسایل نقلیه الکتریکی عمدتاً از القای الکترومغناطیسی و تشدید میدان مغناطیسی استفاده می کنند.

ب

در میان آنها، شارژ بی سیم القایی الکترومغناطیسی از اصل القای الکترومغناطیسی الکترومغناطیس و مغناطیس برای تولید برق استفاده می کند. راندمان شارژ بالایی دارد، اما فاصله شارژ موثر کوتاه است و الزامات محل شارژ نیز سختگیرانه است. به طور نسبی، شارژ بی سیم رزونانس مغناطیسی نیازمند موقعیت مکانی کمتر و فاصله شارژ طولانی تری است که می تواند از چند سانتی متر تا چند متر پشتیبانی کند، اما راندمان شارژ کمی کمتر از حالت قبلی است.

بنابراین، در مراحل اولیه کاوش در فناوری شارژ بی‌سیم، شرکت‌های خودروسازی از فناوری شارژ بی‌سیم القایی الکترومغناطیسی استقبال کردند. شرکت های نماینده عبارتند از BMW، Daimler و سایر شرکت های خودرو. از آن زمان به بعد، فناوری شارژ بی سیم رزونانس مغناطیسی به تدریج ترویج شد که توسط تامین کنندگان سیستم مانند Qualcomm و WiTricity ارائه شد.

در اوایل جولای 2014، بی‌ام‌و و دایملر (مرسدس بنز کنونی) توافقنامه همکاری برای توسعه مشترک فناوری شارژ بی‌سیم برای وسایل نقلیه الکتریکی را اعلام کردند. در سال 2018، BMW شروع به تولید سیستم شارژ بی سیم کرد و آن را به یک دستگاه اختیاری برای مدل پلاگین هیبریدی سری 5 تبدیل کرد. قدرت شارژ نامی آن 3.2 کیلو وات است، راندمان تبدیل انرژی به 85٪ می رسد و می توان آن را در 3.5 ساعت به طور کامل شارژ کرد.

در سال 2021، ولوو از تاکسی برقی خالص XC40 برای شروع آزمایشات شارژ بی سیم در سوئد استفاده خواهد کرد. ولوو به طور ویژه چندین منطقه آزمایشی را در شهر گوتنبرگ سوئد راه اندازی کرده است. وسایل نقلیه در حال شارژ فقط باید روی دستگاه های شارژ بی سیم تعبیه شده در جاده پارک کنند تا عملکرد شارژ به طور خودکار شروع شود. ولوو اعلام کرد که قدرت شارژ بی سیم آن می تواند به 40 کیلو وات برسد و می تواند 100 کیلومتر را در 30 دقیقه طی کند.

در زمینه شارژ بی سیم خودرو، کشور من همیشه در خط مقدم این صنعت بوده است. در سال 2015، مؤسسه تحقیقات نیروی برق گوانگشی، شبکه برق جنوبی چین، اولین خط آزمایش شارژ بی سیم خودروهای الکتریکی خانگی را ساخت. در سال 2018، SAIC Roewe اولین مدل الکتریکی خالص را با شارژ بی‌سیم عرضه کرد. FAW Hongqi Hongqi E-HS9 را در سال 2020 راه اندازی کرد که از فناوری شارژ بی سیم پشتیبانی می کند. در مارس 2023، SAIC Zhiji به طور رسمی اولین راه حل شارژ بی سیم هوشمند خودرو با قدرت 11 کیلووات خود را راه اندازی کرد.

ج

و تسلا نیز یکی از کاوشگران در زمینه شارژ بی سیم است. در ژوئن 2023، تسلا 76 میلیون دلار آمریکا برای خرید Wiferion هزینه کرد و نام آن را به Tesla Engineering Germany GmbH تغییر داد و قصد داشت از شارژ بی سیم با هزینه کم استفاده کند. پیش از این، ماسک، مدیرعامل تسلا، نگرش منفی نسبت به شارژ بی‌سیم داشت و از شارژ بی‌سیم به عنوان «کم انرژی و ناکارآمد» انتقاد کرد. اکنون او آن را آینده ای امیدوارکننده می نامد.

البته بسیاری از شرکت های خودروسازی مانند تویوتا، هوندا، نیسان و جنرال موتورز نیز در حال توسعه فناوری شارژ بی سیم هستند.

اگرچه بسیاری از طرف‌ها کاوش‌های طولانی‌مدت در زمینه شارژ بی‌سیم انجام داده‌اند، فناوری شارژ بی‌سیم خودرو هنوز تا واقعیت‌شدن فاصله دارد. عامل کلیدی که توسعه آن را محدود می کند، قدرت است. به عنوان مثال Hongqi E-HS9 را در نظر بگیرید. فناوری شارژ بی سیم مجهز به حداکثر توان خروجی 10 کیلو وات است که فقط کمی بیشتر از توان 7 کیلوواتی شمع شارژ آهسته است. برخی از مدل ها فقط می توانند به قدرت شارژ سیستم 3.2 کیلووات دست یابند. به عبارت دیگر، با چنین بازده شارژی اصلاً راحتی وجود ندارد.

البته اگر قدرت شارژ بی سیم بهبود یابد، ممکن است داستان دیگری باشد. به عنوان مثال، همانطور که در ابتدای مقاله بیان شد، یک تیم تحقیق و توسعه به توان خروجی 100 کیلووات دست یافته اند، به این معنی که اگر بتوان به چنین توان خروجی دست یافت، خودرو از نظر تئوری می تواند در حدود یک ساعت به طور کامل شارژ شود. اگرچه هنوز مقایسه آن با شارژ فوق العاده دشوار است، اما هنوز یک انتخاب جدید برای تجدید انرژی است.
از منظر سناریوهای استفاده، بزرگترین مزیت فناوری شارژ بی سیم خودرو، کاهش مراحل دستی است. در مقایسه با شارژ سیمی، صاحبان خودرو نیاز به انجام یک سری عملیات مانند پارک کردن، پیاده شدن از خودرو، برداشتن اسلحه، وصل کردن و شارژ کردن و غیره دارند. هنگام مواجهه با شمع های شارژ شخص ثالث، باید اطلاعات مختلفی را پر کنند. ، که یک فرآیند نسبتاً دست و پا گیر است.

سناریوی شارژ بی سیم بسیار ساده است. پس از اینکه راننده خودرو را پارک کرد، دستگاه به طور خودکار آن را حس می کند و سپس به صورت بی سیم آن را شارژ می کند. پس از شارژ کامل خودرو، خودرو مستقیماً دور می‌شود و مالک نیازی به انجام عملیات دیگری ندارد. از منظر تجربه کاربری، در هنگام استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی نیز حس لوکس بودن را به افراد القا می کند.

چرا شارژ بی سیم خودرو توجه بسیاری از شرکت ها و تامین کنندگان را به خود جلب می کند؟ از منظر توسعه، فرا رسیدن عصر بدون راننده ممکن است زمانی برای توسعه بزرگ فناوری شارژ بی سیم باشد. برای اینکه خودروها واقعاً بدون راننده باشند، نیاز به شارژ بی‌سیم دارند تا از قید کابل‌های شارژ خلاص شوند.

بنابراین، بسیاری از تامین کنندگان شارژ در مورد چشم انداز توسعه فناوری شارژ بی سیم بسیار خوش بین هستند. غول آلمانی زیمنس پیش بینی کرده است که بازار شارژ بی سیم برای وسایل نقلیه الکتریکی در اروپا و آمریکای شمالی تا سال 2028 به 2 میلیارد دلار خواهد رسید. برای این منظور، در اوایل ژوئن 2022، زیمنس 25 میلیون دلار برای به دست آوردن سهام اقلیت در تامین کننده شارژ بی سیم WiTricity سرمایه گذاری کرد. برای ترویج تحقیق فناوری و توسعه سیستم های شارژ بی سیم.

زیمنس معتقد است که شارژ بی سیم خودروهای الکتریکی در آینده به جریان اصلی تبدیل خواهد شد. علاوه بر راحت‌تر کردن شارژ، شارژ بی‌سیم نیز یکی از شرایط لازم برای تحقق رانندگی خودران است. اگر واقعاً می‌خواهیم خودروهای خودران را در مقیاس بزرگ عرضه کنیم، فناوری شارژ بی‌سیم ضروری است. این یک گام مهم در دنیای رانندگی خودکار است.

البته، چشم اندازها عالی است، اما واقعیت زشت است. در حال حاضر، روش های تکمیل انرژی وسایل نقلیه الکتریکی بیشتر و بیشتر متنوع می شود و چشم انداز شارژ بی سیم بسیار پیش بینی می شود. با این حال، از دیدگاه فعلی، فناوری شارژ بی سیم خودرو هنوز در مرحله آزمایش است و با مشکلات زیادی مانند هزینه بالا، شارژ کند، استانداردهای ناسازگار و پیشرفت تجاری کند مواجه است.

مشکل راندمان شارژ یکی از موانع است. به عنوان مثال، ما موضوع کارایی را در Hongqi E-HS9 فوق الذکر مورد بحث قرار دادیم. راندمان پایین شارژ بی سیم مورد انتقاد قرار گرفته است. در حال حاضر راندمان شارژ بی سیم وسایل نقلیه الکتریکی به دلیل اتلاف انرژی در حین انتقال بی سیم کمتر از شارژ سیمی است.

از منظر هزینه، شارژ بی سیم خودرو باید بیشتر کاهش یابد. شارژ بی سیم نیازهای بالایی برای زیرساخت دارد. اجزای شارژ به طور کلی بر روی زمین قرار می گیرند که شامل اصلاح زمین و مسائل دیگر می شود. هزینه ساخت و ساز به ناچار بیشتر از هزینه شمع های شارژ معمولی خواهد بود. علاوه بر این، در مرحله اولیه ترویج فناوری شارژ بی سیم، زنجیره صنعتی نابالغ است و هزینه قطعات مرتبط بالا خواهد بود، حتی چندین برابر قیمت شمع های شارژ AC خانگی با همان قدرت.

به عنوان مثال، اپراتور اتوبوس بریتانیا FirstBus استفاده از فناوری شارژ بی سیم را در روند ترویج برق رسانی ناوگان خود در نظر گرفته است. با این حال، پس از بررسی، مشخص شد که هر تامین کننده پانل های شارژ زمینی 70000 پوند قیمت دارد. علاوه بر این، هزینه ساخت جاده های شارژ بی سیم نیز بالا است. به عنوان مثال، هزینه ساخت یک جاده شارژ بی سیم 1.6 کیلومتری در سوئد تقریباً 12.5 میلیون دلار آمریکا است.

البته، مسائل ایمنی نیز ممکن است یکی از مسائلی باشد که فناوری شارژ بی سیم را محدود می کند. از منظر تأثیری که بر بدن انسان دارد، شارژ بی سیم چیز مهمی نیست. «آیین نامه موقت مدیریت رادیویی تجهیزات شارژ بی سیم (انتقال نیرو) (پیش نویس برای اظهار نظر)» که توسط وزارت صنعت و فناوری اطلاعات منتشر شده است، بیان می کند که طیف 19 تا 21 کیلوهرتز و 79 تا 90 کیلوهرتز در انحصار خودروهای شارژ بی سیم است. تحقیقات مربوطه نشان می دهد که تنها زمانی که قدرت شارژ بیش از 20 کیلو وات باشد و بدن انسان در تماس نزدیک با پایه شارژ باشد، ممکن است تأثیر خاصی بر بدن داشته باشد. با این حال، این امر همچنین مستلزم آن است که همه طرف‌ها به ترویج ایمنی قبل از اینکه توسط مصرف‌کنندگان تشخیص داده شود، ادامه دهند.

مهم نیست که فناوری شارژ بی سیم خودرو چقدر کاربردی است و سناریوهای استفاده چقدر راحت است، هنوز راه زیادی تا تجاری سازی آن در مقیاس بزرگ باقی مانده است. با بیرون رفتن از آزمایشگاه و پیاده سازی آن در زندگی واقعی، راه شارژ بی سیم برای خودروها طولانی و دشوار است.

در حالی که همه طرف ها به شدت در حال بررسی فناوری شارژ بی سیم برای خودروها هستند، مفهوم "ربات های شارژ" نیز بی سر و صدا ظاهر شده است. مشکلاتی که باید با شارژ بی سیم حل شوند، موضوع راحتی شارژ کاربر را نشان می دهد، که مفهوم رانندگی بدون راننده را در آینده تکمیل می کند. اما بیش از یک راه به رم وجود دارد.

بنابراین، "ربات های شارژ" نیز شروع به تبدیل شدن به مکملی در فرآیند شارژ هوشمند خودروها کرده اند. چندی پیش، پایگاه آزمایشی جدید سیستم قدرت منطقه نمایش توسعه سبز ملی ساخت و ساز ساب مرکزی پکن، یک ربات شارژ اتوبوس کاملاً خودکار را راه اندازی کرد که می تواند اتوبوس های برقی را شارژ کند.

پس از ورود اتوبوس برقی به ایستگاه شارژ، سیستم بینایی اطلاعات ورود خودرو را ضبط می کند و سیستم اعزام پس زمینه بلافاصله وظیفه شارژ را برای ربات صادر می کند. با کمک سیستم مسیریابی و مکانیسم راه رفتن، ربات به طور خودکار به سمت ایستگاه شارژ حرکت می کند و به طور خودکار تفنگ شارژ را می گیرد. ، با استفاده از فناوری موقعیت یابی بصری برای شناسایی محل درگاه شارژ خودروی الکتریکی و انجام عملیات شارژ خودکار.
البته، شرکت‌های خودروسازی نیز در حال مشاهده مزایای «ربات‌های شارژ» هستند. در نمایشگاه خودرو شانگهای 2023، لوتوس یک ربات شارژر فلش را عرضه کرد. هنگامی که خودرو نیاز به شارژ دارد، ربات می تواند بازوی مکانیکی خود را دراز کند و به طور خودکار تفنگ شارژ را در سوراخ شارژ خودرو قرار دهد. پس از شارژ، همچنین می تواند به تنهایی اسلحه را بیرون بکشد و کل فرآیند را از شروع تا شارژ خودرو تکمیل کند.

در مقابل، ربات های شارژر نه تنها راحتی شارژ بی سیم را دارند، بلکه می توانند مشکل محدودیت توان شارژ بی سیم را نیز حل کنند. کاربران همچنین می توانند از لذت شارژ بیش از حد بدون پیاده شدن از خودرو لذت ببرند. البته شارژ ربات ها شامل مسائل هزینه و هوشمندی مانند موقعیت یابی و اجتناب از موانع نیز می شود.

خلاصه: موضوع تجدید انرژی برای وسایل نقلیه جدید انرژی همیشه موضوعی بوده است که همه طرف های صنعت به آن اهمیت زیادی می دهند. در حال حاضر، راه حل شارژ بیش از حد و راه حل جایگزینی باتری دو راه حل اصلی هستند. از نظر تئوری، این دو راه حل برای رفع نیازهای تجدید انرژی کاربران تا حد معینی کافی است. البته همه چیز همیشه رو به جلو است. شاید با ظهور عصر بدون راننده، ربات‌های شارژ بی‌سیم و شارژ فرصت‌های جدیدی را ایجاد کنند.


زمان ارسال: آوریل 13-2024