Lo sviluppo di nuovi veicoli energetici è in pieno svolgimento e anche la questione del rifornimento energetico è diventata una delle questioni a cui l'industria ha prestato massima attenzione.Mentre tutti discutono sui vantaggi del sovraccarico e della sostituzione della batteria, esiste un "Piano C" per caricare i veicoli a nuova energia?
Forse influenzata dalla ricarica wireless degli smartphone, anche la ricarica wireless delle auto è diventata una delle tecnologie che gli ingegneri hanno superato.Secondo i media, non molto tempo fa, la tecnologia di ricarica wireless per auto ha ricevuto ricerche rivoluzionarie.Un team di ricerca e sviluppo ha affermato che il pad di ricarica wireless può trasmettere energia all’auto con una potenza di uscita di 100 kW, che può aumentare lo stato di carica della batteria del 50% entro 20 minuti.
Naturalmente, la tecnologia di ricarica wireless per auto non è una tecnologia nuova.Con l’avvento dei nuovi veicoli energetici, diverse forze stanno esplorando da tempo la ricarica wireless, tra cui BBA, Volvo e varie case automobilistiche nazionali.
Nel complesso, la tecnologia di ricarica wireless per auto è ancora nelle fasi iniziali e anche molti governi locali stanno cogliendo l’occasione per esplorare maggiori possibilità per i trasporti futuri.Tuttavia, a causa di fattori quali costi, energia e infrastrutture, la tecnologia di ricarica wireless per auto è stata commercializzata su larga scala.Molte sono le difficoltà ancora da superare.La nuova storia della ricarica wireless nelle auto non è ancora facile da raccontare.
Come tutti sappiamo, la ricarica wireless non è una novità nel settore della telefonia mobile.La ricarica wireless per le auto non è così popolare come quella dei telefoni cellulari, ma ha già attirato molte aziende a desiderare questa tecnologia.
Nel complesso, esistono quattro metodi di ricarica wireless tradizionali: induzione elettromagnetica, risonanza del campo magnetico, accoppiamento del campo elettrico e onde radio.Tra questi, i telefoni cellulari e i veicoli elettrici utilizzano principalmente l'induzione elettromagnetica e la risonanza del campo magnetico.
Tra questi, la ricarica wireless a induzione elettromagnetica utilizza il principio di induzione elettromagnetica dell'elettromagnetismo e del magnetismo per generare elettricità.Ha un'elevata efficienza di ricarica, ma la distanza di ricarica effettiva è breve e anche i requisiti del luogo di ricarica sono severi.Relativamente parlando, la ricarica wireless a risonanza magnetica ha requisiti di localizzazione inferiori e una distanza di ricarica più lunga, che può supportare da diversi centimetri a diversi metri, ma l’efficienza di ricarica è leggermente inferiore alla prima.
Pertanto, nelle prime fasi di esplorazione della tecnologia di ricarica wireless, le case automobilistiche hanno preferito la tecnologia di ricarica wireless a induzione elettromagnetica.Le società rappresentative includono BMW, Daimler e altre società automobilistiche.Da allora è stata gradualmente promossa la tecnologia di ricarica wireless a risonanza magnetica, rappresentata da fornitori di sistemi come Qualcomm e WiTricity.
Già nel luglio 2014, BMW e Daimler (ora Mercedes-Benz) hanno annunciato un accordo di cooperazione per sviluppare congiuntamente la tecnologia di ricarica wireless per i veicoli elettrici.Nel 2018, BMW ha iniziato a produrre un sistema di ricarica wireless e lo ha reso un dispositivo opzionale per il modello ibrido plug-in della Serie 5.La sua potenza di carica nominale è di 3,2 kW, l'efficienza di conversione energetica raggiunge l'85% e può essere caricata completamente in 3,5 ore.
Nel 2021, Volvo utilizzerà il taxi elettrico puro XC40 per avviare esperimenti di ricarica wireless in Svezia.Volvo ha allestito appositamente diverse aree di prova nella città di Göteborg, in Svezia.I veicoli in ricarica devono solo parcheggiare sui dispositivi di ricarica wireless integrati nella strada per avviare automaticamente la funzione di ricarica.Volvo ha affermato che la sua potenza di ricarica wireless può raggiungere i 40 kW e può percorrere 100 chilometri in 30 minuti.
Nel campo della ricarica wireless per autoveicoli, il mio Paese è sempre stato in prima linea nel settore.Nel 2015, il China Southern Power Grid Guangxi Electric Power Research Institute ha costruito la prima corsia di prova di ricarica wireless domestica per veicoli elettrici.Nel 2018, SAIC Roewe ha lanciato il primo modello puramente elettrico con ricarica wireless.FAW Hongqi ha lanciato Hongqi E-HS9 che supporta la tecnologia di ricarica wireless nel 2020. Nel marzo 2023, SAIC Zhiji ha lanciato ufficialmente la sua prima soluzione di ricarica wireless intelligente per veicoli ad alta potenza da 11 kW.
E Tesla è anche uno degli esploratori nel campo della ricarica wireless.Nel giugno 2023, Tesla ha speso 76 milioni di dollari per acquisire Wiferion e ribattezzarla Tesla Engineering Germany GmbH, pianificando di sfruttare la ricarica wireless a basso costo.In precedenza, il CEO di Tesla Musk aveva avuto un atteggiamento negativo nei confronti della ricarica wireless e aveva criticato la ricarica wireless definendola “a basso consumo energetico e inefficiente”.Ora lo definisce un futuro promettente.
Naturalmente, anche molte case automobilistiche come Toyota, Honda, Nissan e General Motors stanno sviluppando la tecnologia di ricarica wireless.
Sebbene molte parti abbiano condotto esplorazioni a lungo termine nel campo della ricarica wireless, la tecnologia di ricarica wireless per autoveicoli è ancora lontana dal diventare realtà.Il fattore chiave che ne limita lo sviluppo è il potere.Prendiamo ad esempio l'Hongqi E-HS9.La tecnologia di ricarica wireless di cui è dotato ha una potenza di uscita massima di 10 kW, che è solo leggermente superiore alla potenza di 7 kW della pila a ricarica lenta.Alcuni modelli possono raggiungere solo una potenza di ricarica del sistema di 3,2 kW.In altre parole, non vi è alcuna comodità con tale efficienza di ricarica.
Naturalmente, se la potenza della ricarica wireless aumentasse, potrebbe essere un’altra storia.Ad esempio, come affermato all'inizio dell'articolo, un team di ricerca e sviluppo ha raggiunto una potenza di uscita di 100 kW, il che significa che se si riesce a raggiungere tale potenza, il veicolo può teoricamente essere completamente caricato in circa un'ora.Sebbene sia ancora difficile da confrontare con la super ricarica, è ancora una nuova scelta per il rifornimento di energia.
Dal punto di vista degli scenari di utilizzo, il più grande vantaggio della tecnologia di ricarica wireless per autoveicoli è la riduzione dei passaggi manuali.Rispetto alla ricarica via cavo, i proprietari dell'auto devono eseguire una serie di operazioni come parcheggiare, scendere dall'auto, prendere la pistola, collegarla e caricarla, ecc. Di fronte a pile di ricarica di terze parti, devono inserire varie informazioni , che è un processo relativamente macchinoso.
Lo scenario di ricarica wireless è molto semplice.Dopo che il conducente ha parcheggiato il veicolo, il dispositivo lo rileva automaticamente e lo carica in modalità wireless.Dopo che il veicolo è completamente carico, il veicolo parte direttamente e il proprietario non deve eseguire ulteriori operazioni.Dal punto di vista dell’esperienza dell’utente, darà alle persone anche un senso di lusso nell’utilizzo dei veicoli elettrici.
Perché la ricarica wireless per auto attira così tanta attenzione da parte di aziende e fornitori?Dal punto di vista dello sviluppo, l’arrivo dell’era senza conducente potrebbe anche essere un momento per un grande sviluppo della tecnologia di ricarica wireless.Affinché le auto siano davvero senza conducente, hanno bisogno della ricarica wireless per eliminare le catene dei cavi di ricarica.
Pertanto molti fornitori di servizi di ricarica sono molto ottimisti riguardo alle prospettive di sviluppo della tecnologia di ricarica wireless.Il colosso tedesco Siemens prevede che il mercato della ricarica wireless per veicoli elettrici in Europa e Nord America raggiungerà i 2 miliardi di dollari entro il 2028. A tal fine, già nel giugno 2022, Siemens ha investito 25 milioni di dollari per ottenere una quota di minoranza nel fornitore di ricarica wireless WiTricity. promuovere la ricerca tecnologica e lo sviluppo di sistemi di ricarica wireless.
Siemens ritiene che in futuro la ricarica wireless dei veicoli elettrici diventerà una pratica comune.Oltre a rendere la ricarica più comoda, la ricarica wireless è anche una delle condizioni necessarie per realizzare la guida autonoma.Se vogliamo davvero lanciare su larga scala le auto a guida autonoma, la tecnologia di ricarica wireless è indispensabile.Si tratta di un passo importante nel mondo della guida autonoma.
Certo, le prospettive sono ottime, ma la realtà è brutta.Al momento, i metodi di rifornimento energetico dei veicoli elettrici stanno diventando sempre più diversificati e la prospettiva della ricarica wireless è molto attesa.Tuttavia, dal punto di vista attuale, la tecnologia di ricarica wireless per autoveicoli è ancora in fase di test e deve affrontare molti problemi, come costi elevati, ricarica lenta, standard incoerenti e lenti progressi nella commercializzazione.
Il problema dell’efficienza della ricarica è uno degli ostacoli.Ad esempio, abbiamo discusso la questione dell'efficienza nel già citato Hongqi E-HS9.La bassa efficienza della ricarica wireless è stata criticata.Attualmente, l’efficienza della ricarica wireless dei veicoli elettrici è inferiore a quella della ricarica via cavo a causa della perdita di energia durante la trasmissione wireless.
Dal punto di vista dei costi, la ricarica wireless delle auto deve essere ulteriormente ridotta.La ricarica wireless ha requisiti elevati per l’infrastruttura.I componenti di ricarica vengono generalmente posati a terra, il che comporterà modifiche del terreno e altri problemi.Il costo di costruzione sarà inevitabilmente superiore al costo dei normali pali di ricarica.Inoltre, nella fase iniziale della promozione della tecnologia di ricarica wireless, la catena industriale è immatura e il costo delle parti correlate sarà elevato, anche molte volte superiore al prezzo delle pile di ricarica AC domestiche con la stessa potenza.
Ad esempio, l’operatore di autobus britannico FirstBus ha preso in considerazione l’utilizzo della tecnologia di ricarica wireless nel processo di promozione dell’elettrificazione della sua flotta.Tuttavia, dopo l'ispezione, si è scoperto che ciascun fornitore di pannelli per la ricarica a terra offriva un preventivo di 70.000 sterline.Inoltre, anche i costi di costruzione delle strade di ricarica wireless sono elevati.Ad esempio, il costo per costruire una strada di ricarica wireless lunga 1,6 chilometri in Svezia ammonta a circa 12,5 milioni di dollari.
Naturalmente, anche i problemi di sicurezza potrebbero essere uno dei problemi che limitano la tecnologia di ricarica wireless.Dal punto di vista dell’impatto sul corpo umano, la ricarica wireless non è un grosso problema.Il "Regolamento provvisorio sulla gestione radio delle apparecchiature di ricarica wireless (trasmissione di potenza) (bozza di commenti)" pubblicato dal Ministero dell'Industria e della Tecnologia dell'Informazione afferma che lo spettro di 19-21kHz e 79-90kHz è esclusivo per le auto con ricarica wireless.Ricerche pertinenti mostrano che solo quando la potenza di ricarica supera i 20 kW e il corpo umano è a stretto contatto con la base di ricarica, può avere un certo impatto sul corpo.Tuttavia, ciò richiede anche che tutte le parti continuino a divulgare la sicurezza prima che possa essere riconosciuta dai consumatori.
Non importa quanto sia pratica la tecnologia di ricarica wireless per auto e quanto siano convenienti gli scenari di utilizzo, c’è ancora molta strada da fare prima che possa essere commercializzata su larga scala.Uscendo dal laboratorio e implementandolo nella vita reale, la strada verso la ricarica wireless per le auto è lunga e ardua.
Mentre tutte le parti stanno esplorando con vigore la tecnologia di ricarica wireless per le auto, è emerso silenziosamente anche il concetto di "robot di ricarica".I punti critici da risolvere con la ricarica wireless rappresentano la questione della comodità di ricarica da parte dell’utente, che in futuro integrerà il concetto di guida senza conducente.Ma c'è più di una strada per Roma.
Pertanto anche i "robot di ricarica" hanno iniziato a diventare un complemento al processo di ricarica intelligente delle automobili.Non molto tempo fa, la base sperimentale del nuovo sistema energetico della zona dimostrativa nazionale per lo sviluppo verde nazionale delle costruzioni subcentrali di Pechino ha lanciato un robot di ricarica per autobus completamente automatico in grado di caricare gli autobus elettrici.
Dopo che l'autobus elettrico è entrato nella stazione di ricarica, il sistema di visione acquisisce le informazioni sull'arrivo del veicolo e il sistema di invio in background invia immediatamente un'attività di ricarica al robot.Con l'aiuto del sistema di individuazione del percorso e del meccanismo di camminata, il robot si dirige automaticamente verso la stazione di ricarica e afferra automaticamente la pistola di ricarica., utilizzando la tecnologia di posizionamento visivo per identificare la posizione della porta di ricarica dei veicoli elettrici ed eseguire operazioni di ricarica automatiche.
Naturalmente anche le case automobilistiche cominciano a vedere i vantaggi dei “robot di ricarica”.Al Salone dell'Auto di Shanghai del 2023, Lotus ha rilasciato un robot con ricarica flash.Quando il veicolo deve essere ricaricato, il robot può estendere il suo braccio meccanico e inserire automaticamente la pistola di ricarica nel foro di ricarica del veicolo.Dopo la ricarica, può anche estrarre la pistola da solo, completando l'intero processo dall'inizio alla ricarica del veicolo.
Al contrario, i robot di ricarica non solo hanno la comodità della ricarica wireless, ma possono anche risolvere il problema della limitazione di potenza della ricarica wireless.Gli utenti possono anche godersi il piacere di sovraccaricare senza scendere dall'auto.Naturalmente, la ricarica dei robot comporterà anche questioni legate ai costi e all’intelligenza, come il posizionamento e l’evitamento degli ostacoli.
Riepilogo: La questione del rifornimento di energia per i veicoli a nuova energia è sempre stata una questione a cui tutte le parti del settore attribuiscono grande importanza.Al momento, la soluzione di sovraccarico e la soluzione di sostituzione della batteria sono le due soluzioni più diffuse.Teoricamente queste due soluzioni sono sufficienti a soddisfare in una certa misura le esigenze di rifornimento energetico degli utenti.Naturalmente le cose vanno sempre avanti.Forse con l’avvento dell’era senza conducente, la ricarica wireless e i robot di ricarica potrebbero inaugurare nuove opportunità.
Orario di pubblicazione: 13 aprile 2024