إن تطوير مركبات الطاقة الجديدة على قدم وساق ، وأصبحت مسألة تجديد الطاقة أيضًا واحدة من القضايا التي أوضحت الصناعة اهتمامًا كاملاً. بينما يناقش الجميع مزايا الشحن المفرط ومبادلة البطاريات ، هل هناك "خطة C" لشحن مركبات الطاقة الجديدة؟
ربما أصبح الشحن اللاسلكي للسيارات يتأثر بالشحن اللاسلكي للهواتف الذكية ، وهو أحد التقنيات التي تغلب عليها المهندسون. وفقًا لتقارير وسائل الإعلام ، منذ وقت ليس ببعيد ، تلقت تقنية الشحن اللاسلكية للسيارة أبحاثًا اختراقًا. ادعى فريق البحث والتطوير أن لوحة الشحن اللاسلكية يمكنها نقل الطاقة إلى السيارة مع طاقة إخراج قدرها 100 كيلو وات ، مما قد يؤدي إلى زيادة حالة شحن البطارية بنسبة 50 ٪ في غضون 20 دقيقة.
بطبيعة الحال ، فإن تكنولوجيا شحن السيارات اللاسلكية ليست تقنية جديدة. مع ظهور سيارات الطاقة الجديدة ، تستكشف العديد من القوى الشحن اللاسلكي لفترة طويلة ، بما في ذلك BBA و Volvo ومختلف شركات السيارات المحلية.
بشكل عام ، لا تزال تكنولوجيا الشحن اللاسلكية للسيارات في مراحلها المبكرة ، والعديد من الحكومات المحلية تنتهز هذه الفرصة لاستكشاف إمكانيات أكبر للنقل في المستقبل. ومع ذلك ، نظرًا لعوامل مثل التكلفة والطاقة والبنية التحتية ، تم تسويق تقنية الشحن اللاسلكية للسيارات على نطاق واسع. هناك العديد من الصعوبات التي لا تزال بحاجة إلى التغلب عليها. القصة الجديدة حول الشحن اللاسلكي في السيارات ليس من السهل سهلة حتى الآن.
كما نعلم جميعًا ، فإن الشحن اللاسلكي ليس بالأمر الجديد في صناعة الهواتف المحمولة. لا تحظى الشحن اللاسلكي بالسيارات بشعبية مثل الشحن للهواتف المحمولة ، ولكنها جذبت بالفعل العديد من الشركات لتطمع هذه التكنولوجيا.
بشكل عام ، هناك أربع طرق شحن لاسلكية سائدة: الحث الكهرومغناطيسي ، ورنين المجال المغناطيسي ، والاقتران المجال الكهربائي ، وموجات الراديو. من بينها ، تستخدم الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية بشكل رئيسي الحث الكهرومغناطيسي ورنين المجال المغناطيسي.
من بينها ، يستخدم الشحن اللاسلكي الكهرومغناطيسي مبدأ الحث الكهرومغناطيسي للمغناطيسية الكهرومغناطيسية والمغناطيسية لتوليد الكهرباء. لديها كفاءة شحن عالية ، ولكن مسافة الشحن الفعالة قصيرة ومتطلبات موقع الشحن أيضا صارمة. نسبيا ، فإن الرنين المغناطيسي الشحن اللاسلكي له متطلبات موقع أقل ومسافة شحن أطول ، والتي يمكن أن تدعم عدة سنتيمترات إلى عدة أمتار ، لكن كفاءة الشحن أقل قليلاً من السابق.
لذلك ، في المراحل المبكرة من استكشاف تكنولوجيا الشحن اللاسلكي ، فضلت شركات السيارات تكنولوجيا الشحن اللاسلكية الكهرومغناطيسية. تشمل الشركات التمثيلية BMW و Daimler وشركات المركبات الأخرى. منذ ذلك الحين ، تم ترقية تقنية الشحن اللاسلكية الرنين المغناطيسي تدريجياً ، ويمثلها موردو النظام مثل Qualcomm و Witricity.
في وقت مبكر من يوليو 2014 ، أعلنت BMW و Daimler (الآن مرسيدس بنز) عن اتفاق تعاون لتطوير تقنية الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية. في عام 2018 ، بدأت BMW في إنتاج نظام شحن لاسلكي وجعلته جهازًا اختياريًا للطراز المختلط المكون من 5 Series. تبلغ طاقة الشحن المقدرة 3.2 كيلو وات ، وتصل كفاءة تحويل الطاقة إلى 85 ٪ ، ويمكن شحنها بالكامل في 3.5 ساعات.
في عام 2021 ، ستستخدم فولفو سيارة أجرة XC40 Pure Electric لبدء تجارب الشحن اللاسلكية في السويد. قامت فولفو بإنشاء مناطق اختبار متعددة في Urban Gothenburg ، السويد. تحتاج المركبات الشحن إلى الوقوف فقط على أجهزة الشحن اللاسلكية المضمنة في الطريق لبدء وظيفة الشحن تلقائيًا. قال فولفو إن قوته الشحن اللاسلكية يمكن أن تصل إلى 40 كيلو وات ، ويمكن أن تسافر 100 كيلومتر في 30 دقيقة.
في مجال الشحن اللاسلكي للسيارات ، كان بلدي دائمًا في طليعة الصناعة. في عام 2015 ، بنى معهد Guangxi الكهربائي في Guangxi في الصين أول مركبة كهربائية محلية شحن لاسلكية حارة. في عام 2018 ، أطلقت SAIC ROEWE أول طراز كهربائي نقي مع شحن لاسلكي. أطلقت FAW Hongqi سيارة Hongqi E-HS9 التي تدعم تقنية الشحن اللاسلكي في عام 2020. في مارس 2023 ، أطلقت Saic Zhiji رسميًا أول حلول شحن لاسلكية ذكية عالية البالغ من العمر 11 كيلو وات.
وتيسلا هي أيضا واحدة من المستكشفين في مجال الشحن اللاسلكي. في يونيو 2023 ، أنفقت Tesla 76 مليون دولار أمريكي لاكتساب Wiferion وأطلق عليها اسم Tesla Engineering Germany GmbH ، تخطط للاستفادة من الشحن اللاسلكي بتكلفة منخفضة. في السابق ، كان لدى الرئيس التنفيذي لشركة Tesla Musk موقف سلبي تجاه الشحن اللاسلكي وانتقد الشحن اللاسلكي باعتباره "طاقة منخفضة وغير فعالة". الآن يسميها مستقبل واعد.
بالطبع ، تقوم العديد من شركات السيارات مثل تويوتا وهوندا ونيسان وجنرال موتورز أيضًا بتطوير تكنولوجيا الشحن اللاسلكية.
على الرغم من أن العديد من الأطراف أجرت استكشافات طويلة الأجل في مجال الشحن اللاسلكي ، إلا أن تكنولوجيا الشحن اللاسلكية للسيارات لا تزال بعيدة عن أن تصبح حقيقة واقعة. العامل الرئيسي الذي يقيد تطوره هو القوة. خذ Hongqi E-HS9 كمثال. تقنية الشحن اللاسلكية التي يتم تجهيزها بها قدرة على الحد الأقصى من طاقة الإخراج 10 كيلو وات ، وهو أعلى بقليل من قوة 7KW من كومة الشحن البطيئة. يمكن لبعض النماذج تحقيق قوة شحن النظام فقط 3.2 كيلو وات. بمعنى آخر ، لا يوجد راحة على الإطلاق مع كفاءة الشحن هذه.
بالطبع ، إذا تم تحسين قوة الشحن اللاسلكي ، فقد تكون قصة أخرى. على سبيل المثال ، كما هو مذكور في بداية المقالة ، حقق فريق البحث والتطوير قوة إخراج قدرها 100 كيلو وات ، مما يعني أنه إذا كان من الممكن تحقيق مثل هذه الطاقة ، يمكن أن يتم شحن السيارة من الناحية النظرية في حوالي ساعة. على الرغم من أنه لا يزال من الصعب مقارنة الشحن الفائق ، إلا أنه لا يزال خيارًا جديدًا لتجديد الطاقة.
من وجهة نظر سيناريوهات الاستخدام ، فإن أكبر ميزة لتكنولوجيا الشحن اللاسلكي للسيارات هي الحد من الخطوات اليدوية. بالمقارنة مع الشحن السلكي ، يحتاج مالكو السيارات إلى أداء سلسلة من العمليات مثل وقوف السيارات ، والخروج من السيارة ، والتقاط البندقية ، والتوصيل والشحن ، وما إلى ذلك. عند مواجهة أكوام الشحن الثالث ، يتعين عليهم ملء معلومات مختلفة ، وهي عملية مرهقة نسبيًا.
سيناريو الشحن اللاسلكي بسيط للغاية. بعد أن يمنع السائق السيارة ، يستشعر الجهاز تلقائيًا ثم يشحنها لاسلكيًا. بعد أن يتم شحن السيارة بالكامل ، تبتعد السيارة مباشرة ، ولا يحتاج المالك إلى إجراء أي عمليات أخرى. من منظور تجربة المستخدم ، سيمنح الناس أيضًا شعورًا بالرفاهية عند استخدام السيارات الكهربائية.
لماذا تجذب الشحن اللاسلكي للسيارة الكثير من الاهتمام من المؤسسات والموردين؟ من منظور التنمية ، قد يكون وصول عصر السائق أيضًا وقتًا للتطور العظيم لتكنولوجيا الشحن اللاسلكي. لكي تكون السيارات بدون سائق حقًا ، فإنها تحتاج إلى شحن لاسلكي للتخلص من قيود كابلات الشحن.
لذلك ، فإن العديد من الموردين الشحنين متفائلون للغاية بشأن آفاق تطوير تكنولوجيا الشحن اللاسلكية. يتنبأ العملاق الألماني Siemens بأن سوق الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية في أوروبا وأمريكا الشمالية سيصل إلى ملياري دولار بحلول عام 2028. لتحقيق هذه الغاية ، في وقت مبكر من يونيو 2022 ، استثمرت Siemens 25 مليون دولار أمريكي للحصول على حصة من الأقليات في مورد الشحن اللاسلكي للترويج للبحث في مجال التكنولوجيا وتطوير أنظمة التافهة ذات الأهمية.
يعتقد Siemens أن الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية سيصبح سائدًا في المستقبل. بالإضافة إلى جعل الشحن أكثر ملاءمة ، يعد الشحن اللاسلكي أحد الشروط اللازمة لتحقيق القيادة المستقلة. إذا كنا نريد حقًا إطلاق سيارات ذاتية القيادة على نطاق واسع ، فإن تقنية الشحن اللاسلكية لا غنى عنها. هذه خطوة مهمة في عالم القيادة المستقلة.
بالطبع ، التوقعات رائعة ، لكن الواقع قبيح. في الوقت الحاضر ، أصبحت طرق تجديد الطاقة للسيارات الكهربائية أكثر وأكثر تنوعًا ، ومن المتوقع للغاية احتمال الشحن اللاسلكي. ومع ذلك ، من الناحية الحالية ، لا تزال تكنولوجيا الشحن اللاسلكي للسيارات في مرحلة الاختبار وتواجه العديد من المشكلات ، مثل التكلفة العالية ، والشحن البطيء ، والمعايير غير المتسقة ، والتقدم البطيء للتسويق.
مشكلة شحن الكفاءة هي واحدة من العقبات. على سبيل المثال ، ناقشنا مسألة الكفاءة في Hongqi E-HS9 المذكورة أعلاه. تم انتقاد الكفاءة المنخفضة للشحن اللاسلكي. حاليًا ، تكون كفاءة الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية أقل من كفاءة الشحن السلكي بسبب فقدان الطاقة أثناء الإرسال اللاسلكي.
من منظور التكلفة ، يجب تقليل الشحن اللاسلكي للسيارة. الشحن اللاسلكي له متطلبات عالية للبنية التحتية. يتم وضع مكونات الشحن بشكل عام على الأرض ، والتي ستشمل تعديل الأرض وغيرها من القضايا. ستكون تكلفة البناء أعلى من تكلفة أكوام الشحن العادية. بالإضافة إلى ذلك ، في المرحلة المبكرة من الترويج لتكنولوجيا الشحن اللاسلكي ، تكون السلسلة الصناعية غير ناضجة ، وستكون تكلفة الأجزاء ذات الصلة مرتفعة ، حتى عدة أضعاف أسعار أكوام الشحن المنزلية مع نفس الطاقة.
على سبيل المثال ، فكر مشغل الحافلات البريطانية FirstBus في استخدام تكنولوجيا الشحن اللاسلكي في عملية تعزيز كهربة أسطولها. ومع ذلك ، بعد التفتيش ، وجد أن كل مورد من لوحات الشحن الأرضية نقلت 70،000 جنيه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكلفة بناء طرق الشحن اللاسلكية مرتفعة أيضًا. على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة بناء طريق شحن لاسلكي 1.6 كيلومتر في السويد حوالي 12.5 مليون دولار أمريكي.
بالطبع ، قد تكون مشكلات السلامة أيضًا واحدة من القضايا التي تقيد تقنية الشحن اللاسلكية. من وجهة نظر تأثيره على جسم الإنسان ، فإن الشحن اللاسلكي ليس مشكلة كبيرة. تنص "اللوائح المؤقتة على الإدارة الراديوية لمعدات الشحن اللاسلكي (نقل الطاقة) (مسودة للتعليقات)" التي نشرتها وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات إلى أن طيف 19-21 كيلو هرتز و 79-90 كيلو هرتز حصري لسيارات الشحن اللاسلكية. تُظهر الأبحاث ذات الصلة أنه فقط عندما تتجاوز قوة الشحن 20 كيلو واط ، يكون جسم الإنسان على اتصال وثيق بقاعدة الشحن ، فقد يكون لها تأثير معين على الجسم. ومع ذلك ، فإن هذا يتطلب أيضًا من جميع الأطراف مواصلة تعميم السلامة قبل أن يتم الاعتراف بها من قبل المستهلكين.
بغض النظر عن مدى العملية ، فإن تقنية الشحن اللاسلكية للسيارة ومدى ملاءمة سيناريوهات الاستخدام ، لا يزال هناك طريق طويل قبل أن يتم تسويقها على نطاق واسع. الخروج من المختبر وتنفيذها في الحياة الحقيقية ، فإن الطريق إلى الشحن اللاسلكي للسيارات طويلة وشاقة.
في حين أن جميع الأطراف تستكشف بقوة تقنية الشحن اللاسلكي للسيارات ، فقد ظهر مفهوم "شحن الروبوتات" بهدوء. تمثل نقاط الألم التي يتعين حلها عن طريق الشحن اللاسلكي مسألة شحن المستخدم الراحة ، والتي ستكمل مفهوم القيادة بدون سائق في المستقبل. ولكن هناك أكثر من طريق واحد إلى روما.
لذلك ، بدأت "شحن الروبوتات" أيضًا في أن تصبح ملحقًا في عملية الشحن الذكية للسيارات. منذ وقت ليس ببعيد ، أطلقت القاعدة التجريبية الجديدة لنظام الطاقة التجريبي في Beijing Sub-Central Development Defulse Defulse Treparation Robot التلقائي بالكامل لشحن الحافلات الكهربائية.
بعد دخول الحافلة الكهربائية إلى محطة الشحن ، يلتقط نظام الرؤية معلومات وصول السيارة ، ويصدر نظام إرسال الخلفية على الفور مهمة شحن إلى الروبوت. بمساعدة نظام التسوية وآلية المشي ، يقوم الروبوت تلقائيًا بالتقود إلى محطة الشحن ويحصل تلقائيًا على مسدس الشحن. ، استخدام تقنية تحديد المواقع البصرية لتحديد موقع منفذ شحن السيارة الكهربائية وإجراء عمليات الشحن التلقائي.
بالطبع ، بدأت شركات السيارات أيضًا في رؤية مزايا "شحن الروبوتات". في معرض شنغهاي للسيارات 2023 ، أصدر لوتس روبوت فلاش شحن. عندما تحتاج السيارة إلى شحنها ، يمكن للروبوت تمديد ذراعه الميكانيكية وإدراج مسدس الشحن تلقائيًا في حفرة الشحن للمركبة. بعد الشحن ، يمكنه أيضًا سحب البندقية من تلقاء نفسها ، واستكمال العملية بأكملها من البدء إلى شحن السيارة.
على النقيض من ذلك ، فإن شحن الروبوتات ليس فقط راحة الشحن اللاسلكي ، بل يمكنه أيضًا حل مشكلة الحد من الطاقة المتمثلة في الشحن اللاسلكي. يمكن للمستخدمين أيضًا الاستمتاع بسرور الشحن الزائد دون الخروج من السيارة. بطبيعة الحال ، فإن شحن الروبوتات سوف ينطوي أيضًا على تكلفة وقضايا ذكية مثل تحديد المواقع وتجنب العقبات.
ملخص: كانت مسألة تجديد الطاقة لمركبات الطاقة الجديدة دائمًا مشكلة تعلق جميع الأطراف في الصناعة أهمية كبيرة. في الوقت الحاضر ، يعد حل الشحن الزائد وحل استبدال البطارية أكثر الحلول السائدة. من الناحية النظرية ، فإن هذين الحللين كافيين لتلبية احتياجات تجديد الطاقة للمستخدمين إلى حد ما. بالطبع ، الأمور تتقدم دائمًا. ربما مع ظهور عصر السائق ، قد تدخل الروبوتات اللاسلكية وشحن الروبوتات في فرص جديدة.
وقت النشر: أبريل -13-2024