Bezprzewodowa autostrada ładująca: pojazdy elektryczne mogą nigdy się nie rozładować w przyszłości

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 22 kwietnia 2022 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Wyobraź sobie świat, w którym pojazdy elektryczne (EV) ładują się podczas jazdy po specjalnie zaprojektowanych autostradach – jest to koncepcja, która zmienia sposób, w jaki myślimy o transporcie. To przejście w kierunku autostrad ładowanych bezprzewodowo może prowadzić do zwiększenia zaufania społeczeństwa do pojazdów elektrycznych, obniżenia kosztów produkcji i stworzenia nowych modeli biznesowych, takich jak płatne autostrady, które pobierają opłaty zarówno za korzystanie z dróg, jak i ładowanie pojazdów. Oprócz tych obiecujących osiągnięć, integracja tej technologii stwarza również wyzwania w zakresie planowania, przepisów bezpieczeństwa i zapewnienia równego dostępu.

Kontekst autostrady ładowania bezprzewodowego

Branża transportowa stale się rozwija od czasu wynalezienia pierwszego samochodu. W miarę jak pojazdy elektryczne stają się coraz bardziej popularne wśród konsumentów, zaproponowano i wdrożono kilka rozwiązań mających na celu zapewnienie powszechnego dostępu do technologii i infrastruktury ładowania akumulatorów. Utworzenie autostrady do ładowania bezprzewodowego to jeden ze sposobów ładowania pojazdów elektrycznych podczas jazdy, co może doprowadzić do znaczących zmian w przemyśle samochodowym, jeśli technologia ta zostanie szeroko przyjęta. Ta koncepcja ładowania w drodze może nie tylko zwiększyć wygodę właścicieli pojazdów elektrycznych, ale także pomóc w zmniejszeniu obaw związanych z zasięgiem, które często towarzyszą posiadaniu pojazdów elektrycznych.

Świat może zbliżyć się do budowy dróg umożliwiających ciągłe ładowanie pojazdów elektrycznych i samochodów hybrydowych. W ostatnich latach, szczególnie w drugiej połowie 2010 r., popyt na pojazdy elektryczne znacznie wzrósł, zarówno na rynku indywidualnym, jak i komercyjnym. W miarę jak coraz więcej pojazdów elektrycznych porusza się po drogach świata, zapotrzebowanie na niezawodną i wygodną infrastrukturę ładowania stale rośnie. Firmy potrafiące kreować nowe rozwiązania w tym obszarze mogą także zyskać znaczącą przewagę handlową nad swoimi rywalami, sprzyjając zdrowej konkurencji i potencjalnie obniżając koszty dla konsumentów.

Rozwój autostrad do ładowania bezprzewodowego stwarza ekscytujące możliwości, ale wiąże się również z wyzwaniami, którym należy stawić czoła. Integracja tej technologii z istniejącą infrastrukturą wymaga starannego planowania, współpracy między rządami i firmami prywatnymi oraz znacznych inwestycji. Konieczne może być ustanowienie norm i przepisów bezpieczeństwa, aby zapewnić skuteczność i bezpieczeństwo technologii. Pomimo tych przeszkód potencjalne korzyści wynikające z bardziej elastycznego i przyjaznego dla użytkownika systemu ładowania pojazdów elektrycznych są jasne, a rozwój tej technologii może odegrać kluczową rolę w kształtowaniu przyszłości transportu.

Zakłócający wpływ

W ramach inicjatywy mającej na celu zapewnienie ciągłej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych w Stanach Zjednoczonych, Indiana Department of Transportation (INDOT), we współpracy z Purdue University i niemieckim startupem Magment GmbH, ogłosił w połowie 2021 r. plany budowy autostrad do bezprzewodowego ładowania. . Autostrady wykorzystywałyby innowacyjny, magnetyzowalny beton do bezprzewodowego ładowania pojazdów elektrycznych. 

INDOT planuje realizację projektu w trzech fazach. W pierwszej i drugiej fazie projekt będzie miał na celu przetestowanie, przeanalizowanie i zoptymalizowanie specjalistycznej nawierzchni, która ma kluczowe znaczenie w przypadku autostrady, umożliwiając ładowanie pojazdów przejeżdżających po niej. Wspólny Program Badawczy Transportu Purdue (JTRP) będzie gospodarzem tych dwóch pierwszych faz w kampusie West Lafayette. Trzecia faza obejmie budowę stanowiska testowego o długości ćwierć mili, które ma moc ładowania 200 kilowatów i więcej, aby wesprzeć eksploatację elektrycznych ciężkich ciężarówek.

Beton magnesowalny będzie produkowany przez połączenie przetworzonych cząstek magnetycznych i cementu. Na podstawie szacunków Magmenta wydajność transmisji bezprzewodowej w betonie magnesowalnym wynosi około 95 procent, podczas gdy koszty instalacji tych specjalistycznych dróg są zbliżone do kosztów tradycyjnej budowy dróg. Oprócz wspierania rozwoju branży EV, większa liczba pojazdów elektrycznych kupowanych przez byłych kierowców pojazdów spalinowych może prowadzić do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla na obszarach miejskich. 

Na całym świecie testowane są inne formy autostrad do ładowania bezprzewodowego. W 2018 r. Szwecja opracowała szynę elektryczną, która może przenosić energię za pomocą ruchomego ramienia do pojazdów w ruchu. ElectReon, izraelska firma zajmująca się bezprzewodową energią elektryczną, opracowała indukcyjny system ładowania, który z powodzeniem służy do ładowania ciężarówki elektrycznej. Technologie te mogą odegrać istotną rolę w zachęcaniu producentów samochodów do szybszego wprowadzania pojazdów elektrycznych, przy czym odległość podróży i żywotność baterii stanowią najpilniejsze wyzwania technologiczne stojące przed branżą. Na przykład, wśród największych producentów samochodów w Niemczech, Volkswagen przewodzi konsorcjum, które ma zintegrować technologię ładowania ElectReon z nowo zaprojektowanymi pojazdami elektrycznymi. 

Konsekwencje autostrad do ładowania bezprzewodowego

Szersze konsekwencje bezprzewodowego ładowania autostrad mogą obejmować:

• Zwiększone zaufanie ogółu społeczeństwa do korzystania z pojazdów elektrycznych, ponieważ może ono zyskać większe zaufanie do swoich pojazdów elektrycznych w celu transportu ich na duże odległości, co doprowadzi do szerszej akceptacji i wykorzystania pojazdów elektrycznych w życiu codziennym.
• Niższe koszty produkcji pojazdów elektrycznych, ponieważ producenci samochodów mogą produkować pojazdy z mniejszymi akumulatorami, ponieważ pojazdy kierowców będą stale ładowane podczas dojazdów do pracy, dzięki czemu pojazdy elektryczne będą tańsze i dostępne dla szerszego grona konsumentów.
• Ulepszone łańcuchy dostaw, ponieważ ciężarówki towarowe i różne inne pojazdy użytkowe zyskają możliwość dłuższego podróżowania bez konieczności zatrzymywania się w celu uzupełnienia paliwa lub ładowania, co doprowadzi do bardziej wydajnej logistyki i potencjalnie niższych kosztów transportu towarów.
• Korporacje infrastrukturalne kupujące nowe lub istniejące płatne autostrady w celu przekształcenia ich w zaawansowane technologicznie trasy ładowania, które będą pobierać od kierowców opłaty zarówno za korzystanie z danej autostrady, jak i za ładowanie pojazdów elektrycznych podczas przejazdu, tworząc nowe modele biznesowe i źródła przychodów.
• Całkowite zastąpienie stacji benzynowych lub stacji ładowania w niektórych regionach przez autostrady pobierające opłaty drogowe, o których mowa w poprzednim punkcie, co prowadzi do zmiany sposobu projektowania i wykorzystania infrastruktury paliwowej.
• Rządy inwestujące w rozwój i utrzymanie autostrad do ładowania bezprzewodowego, co prowadzi do potencjalnych zmian w polityce transportowej, przepisach i priorytetach finansowania publicznego.
• Zmiana wymagań rynku pracy, ponieważ zapotrzebowanie na tradycyjnych pracowników stacji benzynowych i pokrewne role może się zmniejszyć, a jednocześnie mogą pojawić się nowe możliwości w zakresie technologii, budowy i utrzymania infrastruktury ładowania bezprzewodowego.
• Zmiany w planowaniu i rozwoju urbanistycznym, ponieważ miasta będą musiały dostosować się do nowej infrastruktury, co może prowadzić do potencjalnych zmian w wzorcach ruchu, użytkowaniu gruntów i projektowaniu społeczności.
• Możliwe wyzwania w zapewnieniu sprawiedliwego dostępu do nowej technologii ładowania, prowadzące do dyskusji i polityk dotyczących przystępności cenowej, dostępności i włączenia.

Pytania do rozważenia

• Czy uważasz, że drogi do ładowania bezprzewodowego mogą wyeliminować potrzebę korzystania ze stacji ładowania pojazdów elektrycznych?
• Jakie mogą być negatywne skutki wprowadzenia materiałów magnetycznych do autostrad, zwłaszcza gdy w pobliżu autostrady znajdują się metale niezwiązane z pojazdami?