Þráðlaus hleðsluhraðbraut: Rafknúin farartæki gætu aldrei klárast í framtíðinni

MYNDAGREIÐSLA:
Image inneign
iStock

Þráðlaus hleðsluhraðbraut: Rafknúin farartæki gætu aldrei klárast í framtíðinni

Þráðlaus hleðsluhraðbraut: Rafknúin farartæki gætu aldrei klárast í framtíðinni

Texti undirfyrirsagna
Þráðlaus hleðsla gæti verið næsta byltingarkennda hugmyndin í rafknúnum ökutækjum (EV) innviðum, í þessu tilviki, afhent um rafvædda þjóðvegi.
    • Höfundur:
    • Höfundur nafn
      Quantumrun Foresight
    • Apríl 22, 2022

    Innsýn samantekt

    Ímyndaðu þér heim þar sem rafknúin farartæki (EVs) hlaða þegar þeir keyra á sérhönnuðum þjóðvegum, hugmynd sem er að breyta því hvernig við hugsum um samgöngur. Þessi breyting í átt að þráðlausum hleðsluhraðbrautum gæti leitt til aukins trausts almennings á rafbílum, lækkandi framleiðslukostnaðar og sköpunar nýrra viðskiptamódela, eins og tollhraðbrauta sem rukka bæði veganotkun og hleðslu ökutækja. Samhliða þessari efnilegu þróun skapar samþætting þessarar tækni einnig áskoranir í skipulagsmálum, öryggisreglum og að tryggja sanngjarnan aðgang.

    Þráðlaus hleðsla þjóðvegasamhengi

    Flutningaiðnaðurinn hefur stöðugt þróast frá því fyrsta bíllinn var fundinn upp. Eftir því sem rafbílar verða sífellt vinsælli hjá neytendum hafa nokkrar lausnir verið lagðar fram og áætlanir hrint í framkvæmd til að gera rafhlöðuhleðslutækni og innviði víða aðgengilegar. Að búa til þráðlausa hleðsluhraðbraut er ein leið til að hlaða rafbíla á meðan þeir keyra, sem gæti leitt til verulegra breytinga innan bílaiðnaðarins ef þessi tækni er tekin upp víða. Þessi hugmynd um hleðslu á ferðinni gæti ekki aðeins aukið þægindi fyrir eigendur rafbíla heldur einnig hjálpað til við að draga úr drægnikvíða sem oft fylgir rafbílaeign.

    Heimurinn gæti verið að færast nær því að byggja vegi sem geta stöðugt hlaðið rafbíla og tvinnbíla. Undanfarin ár, sérstaklega á síðari hluta tíunda áratugarins, hefur eftirspurn eftir rafbílum vaxið verulega bæði á einka- og viðskiptamarkaði. Eftir því sem fleiri rafbílum er ekið á vegum heimsins, eykst þörfin fyrir áreiðanlega og þægilega hleðslumannvirki. Fyrirtæki sem geta skapað nýjar lausnir á þessu sviði geta einnig náð verulegu viðskiptalegu forskoti á keppinauta sína, stuðlað að heilbrigðri samkeppni og hugsanlega dregið úr kostnaði fyrir neytendur.

    Þróun hraðbrauta fyrir þráðlausa hleðslu býður upp á spennandi tækifæri, en henni fylgja líka áskoranir sem þarf að takast á við. Samþætting þessarar tækni inn í núverandi innviði krefst vandaðrar skipulagningar, samvinnu stjórnvalda og einkafyrirtækja og umtalsverðrar fjárfestingar. Það gæti þurft að setja öryggisstaðla og reglur til að tryggja að tæknin sé bæði skilvirk og örugg. Þrátt fyrir þessar hindranir eru hugsanlegir kostir sveigjanlegra og notendavænna hleðslukerfis fyrir rafbíla augljósir og leitin að þessari tækni gæti gegnt mikilvægu hlutverki í mótun framtíðar samgangna.

    Truflandi áhrif

    Sem hluti af frumkvæði að því að veita rafbílum samfellda hleðsluinnviði í Bandaríkjunum, tilkynnti Indiana Department of Transportation (INDOT), í samstarfi við Purdue háskólann og þýskt sprotafyrirtæki, Magment GmbH, um mitt ár 2021 áform um að byggja þráðlausa hleðsluhraðbrautir. . Hraðbrautirnar myndu nota nýstárlega segulstýrða steypu til að hlaða rafknúin farartæki þráðlaust. 

    INDOT ætlar að framkvæma verkefnið í þremur áföngum. Í fyrsta og öðrum áfanga mun verkefnið miða að því að prófa, greina og hámarka sérhæfða slitlag sem er mikilvægt fyrir þjóðveginn til að geta hlaðið ökutæki sem keyra yfir hann. Purdue's Joint Transportation Research Program (JTRP) mun hýsa þessa fyrstu tvo áfanga á West Lafayette háskólasvæðinu. Þriðji áfanginn mun innihalda smíði á kvartmílu löngu prófunarbekk sem hefur hleðslugetu upp á 200 kílóvött og hærra til að styðja við rekstur rafmagns þungaflutningabíla.

    Segulsteypa verður framleidd með því að sameina endurunna segulmagnaðir agnir og sementi. Miðað við áætlanir Magment er þráðlaus flutningsnýting segulstýrðrar steinsteypu um það bil 95 prósent, en uppsetningarkostnaður við að byggja þessa sérhæfðu vegi er svipaður og hefðbundin vegagerð. Auk þess að styðja við vöxt rafbílaiðnaðarins gætu fleiri rafbílar sem fyrrum ökumenn brunabíla keyptu leitt til þess að kolefnislosun minnki í þéttbýli. 

    Verið er að prófa aðrar tegundir þráðlausra hleðsluhraðbrauta um allan heim. Árið 2018 þróaði Svíþjóð rafmagnsbraut sem gæti flutt kraft í gegnum hreyfanlegan arm til farartækja á hreyfingu. ElectReon, ísraelskt þráðlaust rafmagnsfyrirtæki, þróaði inductive hleðslukerfi sem hefur verið notað til að hlaða rafbíl með góðum árangri. Þessi tækni getur gegnt mikilvægu hlutverki í því að hvetja bílaframleiðendur til að taka hraðar upp rafknúin farartæki, þar sem ferðafjarlægð og langlífi rafhlöðunnar eru brýnustu tækniáskoranir sem iðnaðurinn stendur frammi fyrir. Sem dæmi má nefna að meðal stærstu bílaframleiðenda í Þýskalandi leiðir Volkswagen hópi til að samþætta hleðslutækni ElectReon í nýhönnuð rafknúin farartæki. 

    Afleiðingar þráðlausrar hleðslu hraðbrauta

    Víðtækari afleiðingar þráðlausrar hleðslu þjóðvega geta verið:

    • Aukið traust almennings á að taka upp rafbíla þar sem þeir geta þróað meira traust á rafbílum sínum til að flytja þá um langar vegalengdir, sem leiðir til víðtækari viðurkenningar og nýtingar rafbíla í daglegu lífi.
    • Lækkaður framleiðslukostnaður rafbíla þar sem bílaframleiðendur geta framleitt farartæki með minni rafhlöðum þar sem ökumenn munu hafa ökutæki sín stöðugt hlaðin meðan á ferð stendur, sem gerir rafknúin farartæki á viðráðanlegu verði og aðgengilegri fyrir breiðari hóp neytenda.
    • Bættar aðfangakeðjur eins og vöruflutningabílar og ýmis önnur atvinnutæki munu öðlast getu til að ferðast lengur án þess að þurfa að stoppa til eldsneytis eða hleðslu, sem leiðir til skilvirkari flutninga og hugsanlega lægri kostnaðar við vöruflutninga.
    • Innviðafyrirtæki sem kaupa nýjar eða núverandi vegatolla þjóðvegi til að breyta þeim í hátækni hleðsluleiðir sem munu rukka ökumenn bæði fyrir að nota tiltekna þjóðveg og fyrir að hlaða rafbíla sína á meðan þeir keyra í gegnum, skapa ný viðskiptamódel og tekjustrauma.
    • Bensín- eða hleðslustöðvum er alfarið skipt út, á sumum svæðum, af þjóðvegunum sem eru tilgreindir í fyrri lið, sem leiðir til umbreytingar á því hvernig eldsneytisinnviðir eru hannaðir og nýttir.
    • Ríkisstjórnir fjárfesta í þróun og viðhaldi þráðlausra hleðsluhraðbrauta, sem leiðir til hugsanlegra breytinga á samgöngustefnu, reglugerðum og forgangsröðun opinberra fjármögnunar.
    • Breyting á kröfum vinnumarkaðarins þar sem þörfin á hefðbundnum bensínafgreiðslumönnum og skyldum störfum getur minnkað, á sama tíma og ný tækifæri í tækni, smíði og viðhaldi þráðlausra hleðslumannvirkja geta komið fram.
    • Breytingar á borgarskipulagi og þróun þar sem borgir gætu þurft að laga sig að nýjum innviðum, sem leiðir til hugsanlegra breytinga á umferðarmynstri, landnotkun og samfélagshönnun.
    • Mögulegar áskoranir við að tryggja sanngjarnan aðgang að nýju hleðslutækninni, sem leiðir til umræðu og stefnu um hagkvæmni, aðgengi og innifalið.

    Spurningar sem þarf að íhuga

    • Heldurðu að þráðlausir hleðsluvegir geti útrýmt þörfinni fyrir rafhleðslustöðvar?
    • Hver gætu verið neikvæðu áhrifin af því að setja segulmagnaðir efni á þjóðvegi, sérstaklega þegar málmar sem ekki tengjast ökutækjum eru nálægt þjóðveginum?