Udviklingen af nye energikøretøjer er i fuld gang, og spørgsmålet om energiopfyldning er også blevet et af de emner, som branchen har haft fuld opmærksomhed på. Mens alle diskuterer fordelene ved overopladning og batteribytning, er der så en "Plan C" til opladning af nye energikøretøjer?
Måske påvirket af trådløs opladning af smartphones, er trådløs opladning af biler også blevet en af de teknologier, som ingeniører har overvundet. Ifølge medierapporter modtog teknologien til trådløs opladning af biler for ikke så længe siden banebrydende forskning. Et forsknings- og udviklingshold hævdede, at den trådløse opladningsplade kan overføre strøm til bilen med en udgangseffekt på 100 kW, hvilket kan øge batteriets ladestatus med 50 % inden for 20 minutter.
Selvfølgelig er bil trådløs opladningsteknologi ikke en ny teknologi. Med fremkomsten af nye energikøretøjer har forskellige kræfter udforsket trådløs opladning i lang tid, herunder BBA, Volvo og forskellige indenlandske bilselskaber.
Samlet set er teknologien til trådløs opladning af biler stadig i de tidlige stadier, og mange lokale myndigheder benytter også denne lejlighed til at udforske større muligheder for fremtidig transport. Men på grund af faktorer som omkostninger, strøm og infrastruktur er teknologien til trådløs opladning af biler blevet kommercialiseret i stor skala. Der er mange vanskeligheder, der stadig mangler at blive overvundet. Den nye historie om trådløs opladning i biler er ikke nem at fortælle endnu.
Som vi alle ved, er trådløs opladning ikke noget nyt i mobiltelefonindustrien. Trådløs opladning til biler er ikke så populær som opladning til mobiltelefoner, men det har allerede tiltrukket mange virksomheder til at begære denne teknologi.
Overordnet set er der fire almindelige trådløse opladningsmetoder: elektromagnetisk induktion, magnetisk feltresonans, elektrisk feltkobling og radiobølger. Blandt dem bruger mobiltelefoner og elektriske køretøjer hovedsageligt elektromagnetisk induktion og magnetisk feltresonans.
Blandt dem bruger elektromagnetisk induktion trådløs opladning det elektromagnetiske induktionsprincip for elektromagnetisme og magnetisme til at generere elektricitet. Den har høj opladningseffektivitet, men den effektive ladeafstand er kort, og kravene til opladningsstedet er også strenge. Relativt set har magnetisk resonans trådløs opladning lavere krav til placering og en længere ladeafstand, som kan understøtte flere centimeter til flere meter, men opladningseffektiviteten er lidt lavere end førstnævnte.
Derfor, i de tidlige stadier af udforskningen af trådløs opladningsteknologi, favoriserede bilvirksomheder elektromagnetisk induktion trådløs opladningsteknologi. Repræsentative virksomheder omfatter BMW, Daimler og andre bilfirmaer. Siden da er magnetisk resonans trådløs opladningsteknologi gradvist blevet fremmet, repræsenteret af systemleverandører som Qualcomm og WiTricity.
Allerede i juli 2014 annoncerede BMW og Daimler (nu Mercedes-Benz) en samarbejdsaftale om i fællesskab at udvikle trådløs opladningsteknologi til elbiler. I 2018 begyndte BMW at producere et trådløst opladningssystem og gjorde det til en valgfri enhed til 5-serie plug-in hybrid-modellen. Dens nominelle opladningseffekt er 3,2 kW, energikonverteringseffektiviteten når 85 %, og den kan lades fuldt op på 3,5 timer.
I 2021 vil Volvo bruge XC40 ren elektrisk taxa til at starte eksperimenter med trådløs opladning i Sverige. Volvo har specielt oprettet flere testområder i by-Gøteborg, Sverige. Ladende køretøjer behøver kun at parkere på de trådløse opladningsenheder, der er indlejret i vejen, for automatisk at starte opladningsfunktionen. Volvo sagde, at dens trådløse opladningseffekt kan nå 40 kW, og den kan rejse 100 kilometer på 30 minutter.
Inden for trådløs opladning til biler har mit land altid været på forkant med branchen. I 2015 byggede China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute den første indenlandske trådløse opladningstestbane for elektriske køretøjer. I 2018 lancerede SAIC Roewe den første rene elektriske model med trådløs opladning. FAW Hongqi lancerede Hongqi E-HS9, der understøtter trådløs opladningsteknologi i 2020. I marts 2023 lancerede SAIC Zhiji officielt sin første 11kW høj-power køretøj intelligente trådløse opladningsløsning.
Og Tesla er også en af opdagelsesrejsende inden for trådløs opladning. I juni 2023 brugte Tesla 76 millioner USD på at erhverve Wiferion og omdøbte det til Tesla Engineering Germany GmbH, der planlagde at udnytte trådløs opladning til en lav pris. Tidligere havde Teslas CEO Musk en negativ holdning til trådløs opladning og kritiserede trådløs opladning som "lavenergi og ineffektiv". Nu kalder han det en lovende fremtid.
Selvfølgelig er mange bilfirmaer som Toyota, Honda, Nissan og General Motors også ved at udvikle trådløs opladningsteknologi.
Selvom mange parter har foretaget langsigtede udforskninger inden for trådløs opladning, er teknologien til trådløs opladning af biler stadig langt fra at blive en realitet. Den vigtigste faktor, der begrænser dens udvikling, er magt. Tag Hongqi E-HS9 som et eksempel. Den trådløse opladningsteknologi, den er udstyret med, har en maksimal udgangseffekt på 10kW, hvilket kun er lidt højere end 7kW-effekten af den langsomme opladningsbunke. Nogle modeller kan kun opnå en systemopladningseffekt på 3,2 kW. Med andre ord er der overhovedet ingen bekvemmelighed med en sådan opladningseffektivitet.
Selvfølgelig, hvis kraften ved trådløs opladning forbedres, kan det være en anden historie. Eksempelvis har et forsknings- og udviklingshold, som det står i begyndelsen af artiklen, opnået en udgangseffekt på 100kW, hvilket betyder, at hvis en sådan udgangseffekt kan opnås, kan køretøjet teoretisk set være fuldt opladet på cirka en time. Selvom det stadig er svært at sammenligne med superladning, er det stadig et nyt valg til energiopfyldning.
Set fra brugsscenarier er den største fordel ved trådløs opladningsteknologi til biler reduktionen af manuelle trin. Sammenlignet med kablet opladning skal bilejere udføre en række operationer såsom at parkere, stå af bilen, tage pistolen op, tilslutte og lade osv. Når de står over for tredjeparts ladebunker, skal de udfylde forskellige oplysninger , hvilket er en forholdsvis besværlig proces.
Det trådløse opladningsscenarie er meget enkelt. Når føreren har parkeret køretøjet, registrerer enheden det automatisk og oplader det derefter trådløst. Efter at køretøjet er fuldt opladet, kører køretøjet direkte væk, og ejeren behøver ikke at udføre flere handlinger. Fra et brugeroplevelsesperspektiv vil det også give folk en følelse af luksus, når de bruger elektriske køretøjer.
Hvorfor tiltrækker trådløs opladning til biler så meget opmærksomhed fra virksomheder og leverandører? Fra et udviklingsperspektiv kan ankomsten af den førerløse æra også være et tidspunkt for stor udvikling af trådløs opladningsteknologi. For at biler virkelig skal være førerløse, har de brug for trådløs opladning for at slippe af med ladekablers lænker.
Derfor er mange ladeleverandører meget optimistiske med hensyn til udviklingsmulighederne for trådløs opladningsteknologi. Den tyske gigant Siemens forudser, at markedet for trådløs opladning for elektriske køretøjer i Europa og Nordamerika vil nå op på 2 milliarder USD i 2028. Til dette formål investerede Siemens allerede i juni 2022 25 millioner USD for at få en minoritetsandel i leverandøren af trådløs opladning WiTricity at fremme teknologisk forskning og udvikling af trådløse opladningssystemer.
Siemens mener, at trådløs opladning af elbiler vil blive mainstream i fremtiden. Udover at gøre opladningen mere bekvem, er trådløs opladning også en af de nødvendige forudsætninger for at realisere autonom kørsel. Hvis vi virkelig vil lancere selvkørende biler i stor skala, er trådløs opladningsteknologi uundværlig. Dette er et vigtigt skridt ind i en verden af autonom kørsel.
Selvfølgelig er udsigterne store, men virkeligheden er grim. På nuværende tidspunkt bliver energigenopfyldningsmetoderne for elektriske køretøjer mere og mere forskellige, og udsigten til trådløs opladning er meget ventet. Men fra det nuværende synspunkt er bilindustriens trådløse opladningsteknologi stadig i teststadiet og står over for mange problemer, såsom høje omkostninger, langsom opladning, inkonsekvente standarder og langsom kommercialiseringsfremskridt.
Problemet med opladningseffektivitet er en af forhindringerne. For eksempel diskuterede vi spørgsmålet om effektivitet i den førnævnte Hongqi E-HS9. Den lave effektivitet af trådløs opladning er blevet kritiseret. I øjeblikket er effektiviteten af trådløs opladning af elektriske køretøjer lavere end for kablet opladning på grund af energitab under trådløs transmission.
Fra et omkostningsperspektiv skal trådløs opladning i biler reduceres yderligere. Trådløs opladning stiller høje krav til infrastruktur. Opladningskomponenter er generelt lagt på jorden, hvilket vil involvere jordændringer og andre problemer. Byggeomkostningen vil uundgåeligt være højere end prisen på almindelige ladepæle. Derudover er den industrielle kæde umoden i den tidlige fase af fremme af trådløs opladningsteknologi, og omkostningerne til relaterede dele vil være høje, endda flere gange prisen på husholdnings AC-opladningsbunker med samme effekt.
For eksempel har den britiske busoperatør FirstBus overvejet at bruge trådløs opladningsteknologi i processen med at fremme elektrificeringen af sin flåde. Efter inspektion blev det imidlertid konstateret, at hver leverandør af jordopladningspaneler citerede 70.000 pund. Derudover er anlægsomkostningerne for trådløse opladningsveje også høje. For eksempel er omkostningerne ved at bygge en 1,6 kilometer lang trådløs opladningsvej i Sverige cirka 12,5 millioner USD.
Selvfølgelig kan sikkerhedsproblemer også være et af de problemer, der begrænser trådløs opladningsteknologi. Fra perspektivet af dens indvirkning på den menneskelige krop, er trådløs opladning ikke en big deal. I "Interim Regulations on Radio Management of Wireless Charging (Power Transmission) Equipment (Draft for Comments)" udgivet af Ministeriet for Industri og Informationsteknologi står der, at spektret på 19-21kHz og 79-90kHz er eksklusivt for trådløse opladningsbiler. Relevant forskning viser, at kun når ladeeffekten overstiger 20kW, og menneskekroppen er i tæt kontakt med ladebasen, kan det have en vis påvirkning på kroppen. Dette kræver dog også, at alle parter fortsætter med at popularisere sikkerheden, før den kan genkendes af forbrugerne.
Uanset hvor praktisk den trådløse opladningsteknologi i bilen er, og hvor praktisk brugsscenarierne er, er der stadig lang vej igen, før den kan kommercialiseres i stor skala. Når man går ud af laboratoriet og implementerer det i det virkelige liv, er vejen til trådløs opladning til biler lang og besværlig.
Mens alle parter ihærdigt udforsker trådløs opladningsteknologi til biler, er konceptet "opladningsrobotter" også stille og roligt dukket op. De smertepunkter, der skal løses ved trådløs opladning, repræsenterer spørgsmålet om brugervenlig opladning, som vil komplementere konceptet med førerløs kørsel i fremtiden. Men der er mere end én vej til Rom.
Derfor er "laderobotter" også begyndt at blive et supplement i bilers intelligente opladningsproces. For kort tid siden lancerede Beijing Sub-Central Construction National Green Development Demonstration Zones nye eksperimentelle kraftsystem en fuldautomatisk busopladningsrobot, der kan oplade elektriske busser.
Efter at elbussen er kommet ind i ladestationen, fanger visionsystemet køretøjets ankomstinformation, og baggrundsforsendelsessystemet udsender straks en ladeopgave til robotten. Ved hjælp af stifindingssystemet og gangmekanismen kører robotten automatisk til ladestationen og griber automatisk ladepistolen. , ved hjælp af visuel positioneringsteknologi til at identificere placeringen af det elektriske køretøjs ladeport og udføre automatiske opladningsoperationer.
Bilselskaberne begynder selvfølgelig også at se fordelene ved at "lade robotter". På Shanghai Auto Show i 2023 udgav Lotus en flash-opladningsrobot. Når køretøjet skal oplades, kan robotten forlænge sin mekaniske arm og automatisk indsætte ladepistolen i køretøjets ladehul. Efter opladning kan den også trække pistolen ud af sig selv, hvilket fuldender hele processen fra start til opladning af køretøjet.
I modsætning hertil har opladningsrobotter ikke kun bekvemmeligheden ved trådløs opladning, men kan også løse strømbegrænsningsproblemet ved trådløs opladning. Brugere kan også nyde fornøjelsen ved at overlade uden at stige ud af bilen. Selvfølgelig vil opladning af robotter også involvere omkostninger og intelligente problemer såsom positionering og undgåelse af forhindringer.
Resumé: Spørgsmålet om energiopfyldning til nye energikøretøjer har altid været et emne, som alle parter i branchen lægger stor vægt på. På nuværende tidspunkt er overopladningsløsningen og batteriudskiftningsløsningen de to mest almindelige løsninger. Teoretisk set er disse to løsninger tilstrækkelige til i et vist omfang at imødekomme brugernes behov for energiopfyldning. Selvfølgelig går tingene altid fremad. Måske med fremkomsten af den førerløse æra kan trådløs opladning og opladningsrobotter indlede nye muligheder.
Indlægstid: 13-apr-2024