El desarrollo de nuevos vehículos energéticos está en pleno apogeo, y el problema de la reabastecimiento de energía también se ha convertido en uno de los problemas a los que la industria ha prestado toda la atención. Mientras todos están debatiendo los méritos de sobrecarga y intercambio de baterías, ¿hay un "Plan C" para cargar nuevos vehículos de energía?
Quizás influenciado por la carga inalámbrica de teléfonos inteligentes, la carga inalámbrica de automóviles también se ha convertido en una de las tecnologías que los ingenieros han superado. Según los informes de los medios, no hace mucho tiempo, la tecnología de carga inalámbrica de automóviles recibió investigaciones innovadoras. Un equipo de investigación y desarrollo afirmó que la almohadilla de carga inalámbrica puede transmitir energía al automóvil con una potencia de salida de 100kW, lo que puede aumentar el estado de carga de la batería en un 50% en un 20 minutos.
Por supuesto, la tecnología de carga inalámbrica de automóviles no es una tecnología nueva. Con el aumento de los nuevos vehículos de energía, varias fuerzas han estado explorando la carga inalámbrica durante mucho tiempo, incluidas BBA, Volvo y varias compañías automotrices nacionales.
En general, la tecnología de carga inalámbrica de automóviles todavía está en sus primeras etapas, y muchos gobiernos locales también están aprovechando esta oportunidad para explorar mayores posibilidades para el transporte futuro. Sin embargo, debido a factores como el costo, la energía e infraestructura, la tecnología de carga inalámbrica de automóviles se ha comercializado a gran escala. Hay muchas dificultades que aún deben superarse. La nueva historia sobre la carga inalámbrica en los automóviles aún no es fácil de contar.
Como todos sabemos, la carga inalámbrica no es nada nuevo en la industria de los teléfonos móviles. La carga inalámbrica por automóviles no es tan popular como la carga por teléfonos móviles, pero ya ha atraído a muchas compañías a codiciar esta tecnología.
En general, hay cuatro métodos de carga inalámbricos principales: inducción electromagnética, resonancia de campo magnético, acoplamiento de campo eléctrico y ondas de radio. Entre ellos, los teléfonos móviles y los vehículos eléctricos utilizan principalmente inducción electromagnética y resonancia de campo magnético.
Entre ellos, la carga inalámbrica de inducción electromagnética utiliza el principio de inducción electromagnética del electromagnetismo y el magnetismo para generar electricidad. Tiene alta eficiencia de carga, pero la distancia de carga efectiva es corta y los requisitos de ubicación de carga también son estrictos. Relativamente hablando, la carga inalámbrica de resonancia magnética tiene requisitos de ubicación más bajos y una distancia de carga más larga, que puede soportar varios centímetros a varios metros, pero la eficiencia de carga es ligeramente menor que la primera.
Por lo tanto, en las primeras etapas de explorar la tecnología de carga inalámbrica, las compañías de automóviles favorecieron la tecnología de carga inalámbrica de inducción electromagnética. Las empresas representativas incluyen BMW, Daimler y otras compañías de vehículos. Desde entonces, la tecnología de carga inalámbrica de resonancia magnética ha sido promovida gradualmente, representada por proveedores de sistemas como Qualcomm y Witricity.
Ya en julio de 2014, BMW y Daimler (ahora Mercedes-Benz) anunciaron un acuerdo de cooperación para desarrollar conjuntamente tecnología de carga inalámbrica para vehículos eléctricos. En 2018, BMW comenzó a producir un sistema de carga inalámbrica y lo convirtió en un dispositivo opcional para el modelo híbrido enchufable de la serie 5. Su potencia de carga nominal es de 3.2kW, la eficiencia de conversión de energía alcanza el 85%y puede cargarse por completo en 3.5 horas.
En 2021, Volvo utilizará el taxi eléctrico Pure XC40 para iniciar experimentos de carga inalámbrica en Suecia. Volvo ha establecido especialmente múltiples áreas de prueba en Urban Gotemburgo, Suecia. La carga de los vehículos solo necesita estacionar en los dispositivos de carga inalámbricos integrados en el camino para comenzar automáticamente la función de carga. Volvo dijo que su potencia de carga inalámbrica puede alcanzar 40kW, y puede viajar 100 kilómetros en 30 minutos.
En el campo de la carga inalámbrica automotriz, mi país siempre ha estado a la vanguardia de la industria. En 2015, el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de Power Grid de energía de China Southern construyó el primer carril de prueba de carga inalámbrica de vehículos eléctricos nacionales. En 2018, Saic Roewe lanzó el primer modelo eléctrico puro con carga inalámbrica. Faw Hongqi lanzó el Hongqi E-HS9 que admite la tecnología de carga inalámbrica en 2020. En marzo de 2023, Saic Zhiji lanzó oficialmente su primera solución de carga inalámbrica de vehículos de alta potencia de 11kw.
Y Tesla también es uno de los exploradores en el campo de la carga inalámbrica. En junio de 2023, Tesla gastó US $ 76 millones para adquirir Wiferion y la renombró Tesla Engineering Alemania GMBH, planeando aprovechar la carga inalámbrica a un bajo costo. Anteriormente, el CEO de Tesla, Musk tenía una actitud negativa hacia la carga inalámbrica y criticaba la carga inalámbrica como "baja energía e ineficiente". Ahora lo llama un futuro prometedor.
Por supuesto, muchas compañías automotrices como Toyota, Honda, Nissan y General Motors también están desarrollando tecnología de carga inalámbrica.
Aunque muchas partes han realizado exploraciones a largo plazo en el campo de la carga inalámbrica, la tecnología de carga inalámbrica automotriz aún está lejos de convertirse en una realidad. El factor clave que restringe su desarrollo es el poder. Tome el Hongqi E-HS9 como ejemplo. La tecnología de carga inalámbrica con la que está equipada tiene una potencia de salida máxima de 10kW, que es solo ligeramente más alta que la potencia de 7kW de la pila de carga lenta. Algunos modelos solo pueden lograr una potencia de carga del sistema de 3.2kW. En otras palabras, no hay conveniencia con tal eficiencia de carga.
Por supuesto, si se mejora el poder de la carga inalámbrica, puede ser otra historia. Por ejemplo, como se indicó al comienzo del artículo, un equipo de investigación y desarrollo ha alcanzado una potencia de salida de 100kW, lo que significa que si se puede lograr dicha potencia de salida, el vehículo se puede cargar completamente en aproximadamente una hora. Aunque todavía es difícil comparar con súper carga, sigue siendo una nueva opción para la reabastecimiento de energía.
Desde la perspectiva de los escenarios de uso, la mayor ventaja de la tecnología de carga inalámbrica automotriz es la reducción de los pasos manuales. En comparación con la carga por cable, los propietarios de automóviles deben realizar una serie de operaciones como estacionamiento, salir del automóvil, recoger la pistola, enchufar y cargar, etc. Cuando se enfrentan a pilas de carga de terceros, tienen que completar varias información, que es un proceso relativamente engorroso.
El escenario de carga inalámbrica es muy simple. Después de que el conductor estaciona el vehículo, el dispositivo lo siente automáticamente y luego lo carga de forma inalámbrica. Después de que el vehículo se carga completamente, el vehículo se aleja directamente y el propietario no necesita realizar más operaciones. Desde la perspectiva de la experiencia del usuario, también les dará a las personas una sensación de lujo al usar vehículos eléctricos.
¿Por qué la carga inalámbrica de automóviles atrae tanta atención de las empresas y proveedores? Desde una perspectiva de desarrollo, la llegada de la era sin conductor también puede ser un momento para un gran desarrollo de la tecnología de carga inalámbrica. Para que los automóviles realmente no tengan conductor, necesitan una carga inalámbrica para deshacerse de los grilletes de los cables de carga.
Por lo tanto, muchos proveedores de carga son muy optimistas sobre las perspectivas de desarrollo de la tecnología de carga inalámbrica. El gigante alemán Siemens predice que el mercado de carga inalámbrica para vehículos eléctricos en Europa y América del Norte alcanzará los US $ 2 mil millones para 2028. Con este fin, ya en junio de 2022, Siemens invirtió US $ 25 millones para obtener una participación minoritaria en el proveedor de carga inalámbrica para promover la investigación tecnológica y el desarrollo de los sistemas de carga inalámbrica.
Siemens cree que la carga inalámbrica de vehículos eléctricos se convertirá en la corriente principal en el futuro. Además de hacer que la carga sea más conveniente, la carga inalámbrica también es una de las condiciones necesarias para realizar una conducción autónoma. Si realmente queremos lanzar autos autónomos a gran escala, la tecnología de carga inalámbrica es indispensable. Este es un paso importante en el mundo de la conducción autónoma.
Por supuesto, las perspectivas son geniales, pero la realidad es fea. En la actualidad, los métodos de reabastecimiento de energía de los vehículos eléctricos se están volviendo cada vez más diversos, y la perspectiva de la carga inalámbrica es muy esperada. Sin embargo, desde el punto de vista actual, la tecnología de carga inalámbrica automotriz todavía está en la etapa de prueba y enfrenta muchos problemas, como el alto costo, la carga lenta, los estándares inconsistentes y el progreso lento de comercialización.
El problema de la eficiencia de carga es uno de los obstáculos. Por ejemplo, discutimos el tema de la eficiencia en el Hongqi E-HS9 antes mencionado. La baja eficiencia de la carga inalámbrica ha sido criticada. Actualmente, la eficiencia de la carga inalámbrica de vehículos eléctricos es menor que la de la carga cableada debido a la pérdida de energía durante la transmisión inalámbrica.
Desde una perspectiva de costos, la carga inalámbrica de automóviles debe reducirse aún más. La carga inalámbrica tiene altos requisitos para la infraestructura. Los componentes de carga generalmente se colocan en el suelo, lo que implicará la modificación del suelo y otros problemas. El costo de construcción inevitablemente será mayor que el costo de las pilas de carga ordinaria. Además, en la etapa temprana de la promoción de la tecnología de carga inalámbrica, la cadena industrial es inmadura, y el costo de las piezas relacionadas será alto, incluso varias veces el precio de la carga doméstica de CA que cobra las pilas con el mismo poder.
Por ejemplo, el operador de bus británico FirstBus ha considerado utilizar la tecnología de carga inalámbrica en el proceso de promover la electrificación de su flota. Sin embargo, después de la inspección, se descubrió que cada proveedor de paneles de carga de tierra citaba 70,000 libras. Además, el costo de construcción de las carreteras de carga inalámbrica también es alto. Por ejemplo, el costo de construir una carretera de carga inalámbrica de 1.6 kilómetros en Suecia es de aproximadamente US $ 12.5 millones.
Por supuesto, los problemas de seguridad también pueden ser uno de los problemas que restringen la tecnología de carga inalámbrica. Desde la perspectiva de su impacto en el cuerpo humano, la carga inalámbrica no es un gran problema. Las "Regulaciones provisionales sobre gestión de radio de equipos de carga inalámbrica (transmisión de energía) (borrador para comentarios)" Publicado por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información establecen que el espectro de 19-21kHz y 79-90KHz es exclusivo para los automóviles de carga inalámbrica. La investigación relevante muestra que solo cuando el poder de carga excede los 20kW y el cuerpo humano está en contacto cercano con la base de carga, puede tener un cierto impacto en el cuerpo. Sin embargo, esto también requiere que todas las partes continúen popularizando la seguridad antes de que los consumidores puedan reconocerla.
No importa cuán práctica sea la tecnología de carga inalámbrica del automóvil y cuán convenientes que sean los escenarios de uso, todavía hay un largo camino por recorrer antes de que pueda comercializarse a gran escala. Salir del laboratorio e implementarlo en la vida real, el camino hacia la carga inalámbrica por automóviles es largo y arduo.
Si bien todas las partes exploran vigorosamente la tecnología de carga inalámbrica para los automóviles, el concepto de "cargar robots" también ha surgido en silencio. Los puntos de dolor que se resolverán mediante la carga inalámbrica representan el problema de la conveniencia de carga del usuario, que complementará el concepto de conducción sin conductor en el futuro. Pero hay más de un camino hacia Roma.
Por lo tanto, los "robots de carga" también han comenzado a convertirse en un suplemento en el proceso de carga inteligente de los automóviles. No hace mucho, la nueva base experimental del sistema de demostración de desarrollo de desarrollo verde de Beijing Sub-Central Construction Zone Lanzó un robot de carga de bus totalmente automático que puede cargar autobuses eléctricos.
Después de que el autobús eléctrico ingresa a la estación de carga, el sistema de visión captura la información de llegada del vehículo, y el sistema de despacho de fondo emite inmediatamente una tarea de carga al robot. Con la asistencia del sistema de perforación y el mecanismo de caminar, el robot conduce automáticamente a la estación de carga y toma automáticamente la pistola de carga. , utilizando tecnología de posicionamiento visual para identificar la ubicación del puerto de carga de vehículos eléctricos y realizar operaciones de carga automática.
Por supuesto, las compañías automotrices también están comenzando a ver las ventajas de "cobrar robots". En el Auto Show de Shanghai 2023, Lotus lanzó un robot de carga flash. Cuando el vehículo necesita ser cargado, el robot puede extender su brazo mecánico e insertar automáticamente la pistola de carga en el orificio de carga del vehículo. Después de cargar, también puede sacar la pistola por sí solo, completando todo el proceso desde que comience a cargar el vehículo.
En contraste, la carga de robots no solo tiene la conveniencia de la carga inalámbrica, sino que también puede resolver el problema de limitación de potencia de la carga inalámbrica. Los usuarios también pueden disfrutar del placer de cobrar demasiado sin salir del automóvil. Por supuesto, la cobro de robots también implicará problemas de costos y inteligentes, como el posicionamiento y la evitación de obstáculos.
Resumen: El tema de la reposición energética para los nuevos vehículos de energía siempre ha sido un problema al que todas las partes en la industria otorgan una gran importancia. En la actualidad, la solución de sobrecarga y la solución de reemplazo de la batería son las dos soluciones más convencionales. Teóricamente, estas dos soluciones son suficientes para satisfacer las necesidades de reabastecimiento de energía de los usuarios hasta cierto punto. Por supuesto, las cosas siempre están avanzando. Quizás con el advenimiento de la era sin conductor, la carga inalámbrica y los robots de carga pueden generar nuevas oportunidades.
Tiempo de publicación: abril-13-2024