Беспроводная зарядная магистраль: электромобили могут никогда не разрядиться в будущем

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 22 апреля 2022

Сводка статистики

Представьте себе мир, в котором электромобили (EV) заряжаются во время движения по специально спроектированным автомагистралям. Эта концепция меняет наше представление о транспорте. Этот переход к магистралям с беспроводной зарядкой может привести к повышению общественного доверия к электромобилям, снижению производственных затрат и созданию новых бизнес-моделей, таких как платные автомагистрали, на которых взимается плата как за пользование дорогами, так и за зарядку транспортных средств. Наряду с этими многообещающими разработками, интеграция этой технологии также создает проблемы в планировании, правилах безопасности и обеспечении равного доступа.

Контекст беспроводной зарядки шоссе

Транспортная отрасль постоянно развивалась с момента изобретения первого автомобиля. Поскольку электромобили становятся все более популярными среди потребителей, было предложено несколько решений и реализованы планы по обеспечению широкой доступности технологии и инфраструктуры зарядки аккумуляторов. Создание магистрали беспроводной зарядки — это один из способов зарядки электромобилей во время движения, что может привести к значительным изменениям в автомобильной промышленности, если эта технология получит широкое распространение. Эта концепция зарядки на ходу может не только повысить удобство для владельцев электромобилей, но и помочь уменьшить беспокойство по поводу запаса хода, которое часто возникает при владении электромобилем.

Мир может приблизиться к строительству дорог, способных непрерывно заряжать электромобили и гибридные автомобили. В последние годы, особенно во второй половине 2010-х годов, спрос на электромобили значительно вырос как на личном, так и на коммерческом рынках. По мере того, как все больше электромобилей ездят по дорогам мира, потребность в надежной и удобной инфраструктуре зарядки продолжает расти. Компании, способные создавать новые решения в этой области, также могут получить значительное коммерческое преимущество перед своими конкурентами, способствуя здоровой конкуренции и потенциально снижая затраты для потребителей.

Развитие магистралей беспроводной зарядки открывает замечательные возможности, но оно также сопряжено с проблемами, которые необходимо решить. Интеграция этой технологии в существующую инфраструктуру требует тщательного планирования, сотрудничества между правительствами и частными компаниями и значительных инвестиций. Возможно, потребуется установить стандарты и правила безопасности, чтобы гарантировать эффективность и безопасность технологии. Несмотря на эти препятствия, потенциальные преимущества более гибкой и удобной системы зарядки электромобилей очевидны, и развитие этой технологии может сыграть жизненно важную роль в формировании будущего транспорта.

Разрушительное воздействие

В рамках инициативы по обеспечению электромобилей непрерывной зарядной инфраструктурой в Соединенных Штатах Министерство транспорта Индианы (INDOT) в партнерстве с Университетом Пердью и немецким стартапом Magment GmbH объявило в середине 2021 года о планах строительства автомагистралей с беспроводной зарядкой. . На автомагистралях будет использоваться инновационный намагничивающийся бетон для беспроводной зарядки электромобилей. 

INDOT планирует реализовать проект в три этапа. На первом и втором этапах проект будет направлен на тестирование, анализ и оптимизацию специализированного дорожного покрытия, которое имеет решающее значение для автомагистрали, способной взимать плату с транспортных средств, проезжающих по ней. Совместная программа транспортных исследований Purdue (JTRP) проведет эти первые два этапа в своем кампусе West Lafayette. На третьем этапе будет построен испытательный стенд длиной четверть мили с зарядной мощностью 200 киловатт и выше для поддержки работы электрических тяжелых грузовиков.

Намагничиваемый бетон будет производиться путем объединения переработанных магнитных частиц и цемента. По оценкам Магмента, эффективность беспроводной передачи намагничиваемого бетона составляет примерно 95 процентов, а затраты на установку этих специализированных дорог аналогичны традиционным дорожным работам. Помимо поддержки роста индустрии электромобилей, увеличение количества электромобилей, приобретаемых бывшими водителями автомобилей внутреннего сгорания, может привести к сокращению выбросов углерода в городских районах. 

Другие формы беспроводных зарядных магистралей тестируются по всему миру. В 2018 году в Швеции был разработан электрический рельс, который мог передавать энергию через подвижный рычаг движущимся транспортным средствам. ElectReon, израильская компания по производству беспроводного электричества, разработала индуктивную систему зарядки, которая успешно использовалась для зарядки электрического грузовика. Эти технологии могут сыграть важную роль в стимулировании автопроизводителей к более быстрому переходу на электромобили, поскольку дальность поездки и срок службы батареи представляют собой наиболее насущные технологические проблемы, стоящие перед отраслью. Например, среди крупнейших производителей автомобилей в Германии Volkswagen возглавляет консорциум по интеграции технологии зарядки ElectReon в электромобили новой конструкции. 

Последствия развития беспроводных зарядных магистралей

Более широкие последствия беспроводной зарядки автомагистралей могут включать:

• Повышенная уверенность широкой общественности в использовании электромобилей, поскольку они могут развить большее доверие к своим электромобилям для транспортировки их на большие расстояния, что приведет к более широкому признанию и использованию электромобилей в повседневной жизни.
• Снижение затрат на производство электромобилей, поскольку автопроизводители могут производить автомобили с аккумуляторами меньшего размера, поскольку водители будут постоянно заряжать свои автомобили во время поездок на работу, что делает электромобили более доступными для более широкого круга потребителей.
• Улучшенные цепочки поставок, поскольку грузовые автомобили и различные другие коммерческие транспортные средства получат возможность путешествовать дольше без необходимости останавливаться для дозаправки или подзарядки, что приведет к более эффективной логистике и потенциально снижению затрат на транспортировку товаров.
• Инфраструктурные корпорации покупают новые или существующие платные автомагистрали, чтобы превратить их в высокотехнологичные маршруты зарядки, которые будут взимать с водителей плату как за использование данной автомагистрали, так и за зарядку своих электромобилей во время проезда, создавая новые бизнес-модели и потоки доходов.
• В некоторых регионах заправочные станции или зарядные станции полностью заменяются платными автомагистралями, отмеченными в предыдущем пункте, что приводит к трансформации в проектировании и использовании заправочной инфраструктуры.
• Правительства инвестируют в развитие и обслуживание автомагистралей беспроводной зарядки, что приводит к потенциальным изменениям в транспортной политике, правилах и приоритетах государственного финансирования.
• Изменения в требованиях рынка труда, поскольку потребность в традиционных работниках заправочных станций и связанных с ними должностях может снизиться, в то время как могут появиться новые возможности в области технологий, строительства и обслуживания инфраструктуры беспроводной зарядки.
• Изменения в городском планировании и развитии, поскольку городам, возможно, придется адаптироваться к новой инфраструктуре, что приведет к потенциальным изменениям в схемах дорожного движения, землепользовании и планировке сообществ.
• Возможные проблемы в обеспечении справедливого доступа к новой технологии зарядки, ведущие к дискуссиям и политике относительно ценовой доступности, доступности и инклюзивности.

Вопросы для рассмотрения

• Считаете ли вы, что дороги с беспроводной зарядкой могут устранить необходимость в зарядных станциях для электромобилей?
• Каковы могут быть негативные последствия использования магнитных материалов на автомагистралях, особенно когда металлы, не связанные с транспортными средствами, находятся рядом с автомагистралью?