Αυτοκινητόδρομος ασύρματης φόρτισης: Τα ηλεκτρικά οχήματα ενδέχεται να μην εξαντληθούν ποτέ στο μέλλον

ΠΙΣΤΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ:
Πιστωτικά Εικόνα
iStock

Αυτοκινητόδρομος ασύρματης φόρτισης: Τα ηλεκτρικά οχήματα ενδέχεται να μην εξαντληθούν ποτέ στο μέλλον

Αυτοκινητόδρομος ασύρματης φόρτισης: Τα ηλεκτρικά οχήματα ενδέχεται να μην εξαντληθούν ποτέ στο μέλλον

Κείμενο υπότιτλου
Η ασύρματη φόρτιση θα μπορούσε να είναι η επόμενη επαναστατική ιδέα στην υποδομή ηλεκτρικών οχημάτων (EV), σε αυτήν την περίπτωση, μέσω ηλεκτροκίνητων αυτοκινητοδρόμων.
    • Συγγραφέας:
    • όνομα συγγραφέα
      Quantumrun Foresight
    • Απρίλιος 22, 2022

    Περίληψη Insight

    Φανταστείτε έναν κόσμο όπου τα ηλεκτρικά οχήματα (EV) φορτίζονται καθώς οδηγούν σε ειδικά σχεδιασμένους αυτοκινητόδρομους, μια ιδέα που αλλάζει τον τρόπο που σκεφτόμαστε τις μεταφορές. Αυτή η στροφή προς τους αυτοκινητόδρομους ασύρματης φόρτισης θα μπορούσε να οδηγήσει σε αυξημένη εμπιστοσύνη του κοινού στα EV, μειωμένο κόστος κατασκευής και δημιουργία νέων επιχειρηματικών μοντέλων, όπως αυτοκινητόδρομοι με διόδια που χρεώνουν τόσο τη χρήση του δρόμου όσο και τη φόρτιση των οχημάτων. Παράλληλα με αυτές τις ελπιδοφόρες εξελίξεις, η ενσωμάτωση αυτής της τεχνολογίας παρουσιάζει επίσης προκλήσεις στον σχεδιασμό, τους κανονισμούς ασφαλείας και τη διασφάλιση της δίκαιης πρόσβασης.

    Πλαίσιο αυτοκινητόδρομου ασύρματης φόρτισης

    Η βιομηχανία των μεταφορών εξελίσσεται συνεχώς από την εφεύρεση του πρώτου αυτοκινήτου. Καθώς τα ηλεκτρικά οχήματα γίνονται όλο και πιο δημοφιλή στους καταναλωτές, έχουν προταθεί διάφορες λύσεις και έχουν εφαρμοστεί σχέδια για να γίνει ευρέως διαθέσιμη η τεχνολογία και η υποδομή φόρτισης μπαταριών. Η δημιουργία ενός αυτοκινητόδρομου ασύρματης φόρτισης είναι ένας τρόπος με τον οποίο τα EV μπορούν να φορτιστούν καθώς οδηγούν, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές αλλαγές στην αυτοκινητοβιομηχανία εάν αυτή η τεχνολογία υιοθετηθεί ευρέως. Αυτή η ιδέα της φόρτισης εν κινήσει μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την άνεση για τους ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων, αλλά και να βοηθήσει στη μείωση του άγχους της αυτονομίας που συχνά συνοδεύει την ιδιοκτησία ηλεκτρικού οχήματος.

    Ο κόσμος θα μπορούσε να πλησιάζει περισσότερο στην κατασκευή δρόμων ικανών να φορτίζουν συνεχώς ηλεκτρικά και υβριδικά αυτοκίνητα. Τα τελευταία χρόνια, ιδιαίτερα στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του 2010, η ζήτηση για EVs έχει αυξηθεί σημαντικά τόσο στην προσωπική όσο και στην εμπορική αγορά. Καθώς περισσότερα EV οδηγούνται στους δρόμους του κόσμου, η ανάγκη για αξιόπιστη και βολική υποδομή φόρτισης συνεχίζει να αυξάνεται. Οι εταιρείες που είναι σε θέση να δημιουργήσουν νέες λύσεις σε αυτόν τον τομέα ενδέχεται επίσης να αποκτήσουν σημαντικό εμπορικό πλεονέκτημα έναντι των αντιπάλων τους, ενισχύοντας τον υγιή ανταγωνισμό και δυνητικά μειώνοντας το κόστος για τους καταναλωτές.

    Η ανάπτυξη αυτοκινητόδρομων ασύρματης φόρτισης παρουσιάζει μια συναρπαστική ευκαιρία, αλλά συνοδεύεται και από προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν. Η ενσωμάτωση αυτής της τεχνολογίας στην υπάρχουσα υποδομή απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό, συνεργασία μεταξύ κυβερνήσεων και ιδιωτικών εταιρειών και σημαντικές επενδύσεις. Μπορεί να χρειαστεί να θεσπιστούν πρότυπα και κανονισμοί ασφαλείας για να διασφαλιστεί ότι η τεχνολογία είναι αποτελεσματική και ασφαλής. Παρά αυτά τα εμπόδια, τα πιθανά οφέλη ενός πιο ευέλικτου και φιλικού προς τον χρήστη συστήματος φόρτισης για EV είναι ξεκάθαρα και η επιδίωξη αυτής της τεχνολογίας θα μπορούσε να διαδραματίσει ζωτικό ρόλο στη διαμόρφωση του μέλλοντος των μεταφορών.

    Αποδιοργανωτικός αντίκτυπος

    Ως μέρος μιας πρωτοβουλίας για την παροχή υποδομής συνεχούς φόρτισης στα EV στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Υπουργείο Μεταφορών της Ιντιάνα (INDOT), σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Purdue και μια γερμανική startup, Magment GmbH, ανακοίνωσε στα μέσα του 2021 σχέδια για την κατασκευή αυτοκινητόδρομων ασύρματης φόρτισης . Οι αυτοκινητόδρομοι θα χρησιμοποιούν καινοτόμο μαγνητιζόμενο σκυρόδεμα για να φορτίζουν ασύρματα ηλεκτρικά οχήματα. 

    Η INDOT σχεδιάζει να εκτελέσει το έργο σε τρεις φάσεις. Στην πρώτη και στη δεύτερη φάση, το έργο θα έχει ως στόχο να δοκιμάσει, να αναλύσει και να βελτιστοποιήσει την εξειδικευμένη πλακόστρωση που είναι κρίσιμης σημασίας στον αυτοκινητόδρομο, ώστε να μπορεί να φορτίζει οχήματα που κινούνται πάνω από αυτόν. Το Κοινό Πρόγραμμα Έρευνας Μεταφορών (JTRP) του Purdue θα φιλοξενήσει αυτές τις δύο πρώτες φάσεις στην πανεπιστημιούπολη του West Lafayette. Η τρίτη φάση θα περιλαμβάνει την κατασκευή μιας δοκιμαστικής κλίνης μήκους τέταρτου μιλίου που έχει χωρητικότητα φόρτισης 200 κιλοβάτ και άνω για να υποστηρίζει τη λειτουργία ηλεκτρικών βαρέων φορτηγών.

    Το μαγνητιζόμενο σκυρόδεμα θα παραχθεί με συνδυασμό ανακυκλωμένων μαγνητικών σωματιδίων και τσιμέντου. Με βάση τις εκτιμήσεις της Magment, η απόδοση ασύρματης μετάδοσης του μαγνητιζόμενου σκυροδέματος είναι περίπου 95 τοις εκατό, ενώ το κόστος εγκατάστασης για την κατασκευή αυτών των εξειδικευμένων δρόμων είναι παρόμοιο με την παραδοσιακή οδοποιία. Εκτός από την υποστήριξη της ανάπτυξης της βιομηχανίας EV, περισσότερα EV που αγοράζονται από πρώην οδηγούς οχημάτων εσωτερικής καύσης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μείωση των εκπομπών άνθρακα στις αστικές περιοχές. 

    Άλλες μορφές αυτοκινητόδρομων ασύρματης φόρτισης δοκιμάζονται παγκοσμίως. Το 2018, η Σουηδία ανέπτυξε μια ηλεκτρική ράγα που μπορούσε να μεταφέρει ισχύ μέσω ενός κινητού βραχίονα σε οχήματα σε κίνηση. Η ElectReon, μια ισραηλινή εταιρεία ασύρματης ηλεκτρικής ενέργειας, ανέπτυξε ένα επαγωγικό σύστημα φόρτισης που έχει χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση ενός ηλεκτρικού φορτηγού με επιτυχία. Αυτές οι τεχνολογίες μπορεί να διαδραματίσουν ουσιαστικό ρόλο στην ώθηση των κατασκευαστών αυτοκινήτων να αγκαλιάσουν πιο γρήγορα τα ηλεκτρικά οχήματα, με την απόσταση ταξιδιού και τη μακροζωία της μπαταρίας να αντιπροσωπεύουν τις πιο πιεστικές τεχνολογικές προκλήσεις που αντιμετωπίζει η βιομηχανία. Για παράδειγμα, μεταξύ των μεγαλύτερων κατασκευαστών αυτοκινήτων στη Γερμανία, η Volkswagen ηγείται μιας κοινοπραξίας για την ενσωμάτωση της τεχνολογίας φόρτισης της ElectReon σε νέας σχεδίασης ηλεκτρικά οχήματα. 

    Επιπτώσεις των αυτοκινητοδρόμων ασύρματης φόρτισης

    Οι ευρύτερες επιπτώσεις των αυτοκινητοδρόμων ασύρματης φόρτισης μπορεί να περιλαμβάνουν:

    • Αυξήθηκε η εμπιστοσύνη του κοινού στην υιοθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων, καθώς μπορούν να αναπτύξουν μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στα ηλεκτρικά τους οχήματα για τη μεταφορά τους σε μεγάλες αποστάσεις, οδηγώντας σε ευρύτερη αποδοχή και χρήση των ηλεκτρικών οχημάτων στην καθημερινή ζωή.
    • Μειωμένο κόστος κατασκευής EV καθώς οι αυτοκινητοβιομηχανίες μπορούν να παράγουν οχήματα με μικρότερες μπαταρίες, καθώς οι οδηγοί θα φορτίζουν συνεχώς τα οχήματά τους κατά τις μετακινήσεις τους, καθιστώντας τα ηλεκτρικά οχήματα πιο προσιτά και προσβάσιμα σε ένα ευρύτερο φάσμα καταναλωτών.
    • Οι βελτιωμένες αλυσίδες εφοδιασμού όπως φορτηγά φορτηγών και διάφορα άλλα εμπορικά οχήματα θα αποκτήσουν τη δυνατότητα να ταξιδεύουν περισσότερο χωρίς να χρειάζεται να σταματήσουν για ανεφοδιασμό ή επαναφόρτιση, οδηγώντας σε πιο αποτελεσματική εφοδιαστική και δυνητικά χαμηλότερο κόστος για τη μεταφορά εμπορευμάτων.
    • Εταιρείες υποδομής που αγοράζουν νέους ή υπάρχοντες αυτοκινητόδρομους με διόδια για να τους μετατρέψουν σε διαδρομές χρέωσης υψηλής τεχνολογίας που θα χρεώνουν τους οδηγούς τόσο για τη χρήση ενός συγκεκριμένου αυτοκινητόδρομου όσο και για τη φόρτιση των ηλεκτρικών τους οχημάτων κατά την οδήγηση, δημιουργώντας νέα επιχειρηματικά μοντέλα και ροές εσόδων.
    • Οι σταθμοί φυσικού αερίου ή φόρτισης αντικαθίστανται εξ ολοκλήρου, σε ορισμένες περιοχές, από τους αυτοκινητόδρομους χρέωσης διοδίων που σημειώθηκαν στο προηγούμενο σημείο, οδηγώντας σε μια αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται και χρησιμοποιούνται οι υποδομές τροφοδοσίας καυσίμων.
    • Οι κυβερνήσεις επενδύουν στην ανάπτυξη και συντήρηση αυτοκινητόδρομων ασύρματης φόρτισης, οδηγώντας σε πιθανές αλλαγές στις πολιτικές μεταφορών, τους κανονισμούς και τις προτεραιότητες δημόσιας χρηματοδότησης.
    • Μια αλλαγή στις απαιτήσεις της αγοράς εργασίας, καθώς η ανάγκη για παραδοσιακούς πρατηριούχους και συναφείς ρόλους μπορεί να μειωθεί, ενώ ενδέχεται να προκύψουν νέες ευκαιρίες στην τεχνολογία, την κατασκευή και τη συντήρηση υποδομών ασύρματης φόρτισης.
    • Αλλαγές στον πολεοδομικό σχεδιασμό και την ανάπτυξη καθώς οι πόλεις μπορεί να χρειαστεί να προσαρμοστούν στις νέες υποδομές, οδηγώντας σε πιθανές αλλαγές στα κυκλοφοριακά πρότυπα, τη χρήση γης και τον κοινοτικό σχεδιασμό.
    • Πιθανές προκλήσεις για τη διασφάλιση δίκαιης πρόσβασης στη νέα τεχνολογία χρέωσης, που οδηγούν σε συζητήσεις και πολιτικές σχετικά με την οικονομική προσιτότητα, την προσβασιμότητα και την ένταξη.

    Ερωτήσεις προς εξέταση

    • Πιστεύετε ότι οι δρόμοι ασύρματης φόρτισης μπορούν να εξαλείψουν την ανάγκη για σταθμούς φόρτισης EV;
    • Ποιες θα μπορούσαν να είναι οι αρνητικές επιπτώσεις της εισαγωγής μαγνητικών υλικών στους αυτοκινητόδρομους, ιδιαίτερα όταν μέταλλα που δεν σχετίζονται με οχήματα βρίσκονται κοντά στον αυτοκινητόδρομο;