Jonain päivänä jaettujen autonomisten autojen laivastot kuljettavat matkustajia nopeasti kaupunkien ympäri, noutaen heidät ja pudottamalla heidät ilman tarvetta parkkipaikoille, autotallille tai jopa henkilöautoille. Mutta ilman näitä istuinpaikkoja ja latausta tai aikaa tehdä se yksittäisten omistajien ollessa töissä tai kotona nukkumassa, miten nämä ajoneuvot saavat työhönsä tarvittavan energian? Kuka ruokkii robottivaunuja?
"Kukaan ei voi kytkeä niitä pistorasiaan. Ei ole kuljettajaa. Heidän on pystyttävä vastaamaan vaatimuksiin ja lataamaan akut loppuun saakka, ”sanoo Massachussettsissa toimivan langattoman latausyrityksen WiTricity toimitusjohtaja Alex Gruzen.
Kahdeksan viime vuoden aikana WiTricity on siirtänyt liiketoimintamallin kulutuselektroniikasta ja puhelinlatureista keskittymään melkein yksinomaan kysymykseen siitä, kuinka autoja voimme lisätä. Gruzenin mukaan vastauksessa on ilmavirta, joka siirretään ilman kautta kaupunkikuvaan rakennetun järjestelmän kautta. Tuota loppua kohti WiTricity on tehnyt yhteistyötä BMW: n kanssa ensimmäisen kuluttajavalmis etälatausjärjestelmän sähköautolle.
Tämän tyyppinen lataus, joka tapahtuu magneettikuvausprosessin kautta, juontaa juurensa 2000-luvun puoliväliin, kun WiTricityn perustaja ja MIT-fysiikan professori Marin Soljačić päätti keksiä paremman tavan puhelimen lataamiseen. Hän kokeili useita tapoja energian siirtämiseksi, mukaan lukien radiotaajuus, ultraääni ja jopa induktio, ennen kuin asettui magneettiseen resonanssiin parhaana yhdistelmänä tehokkuutta ja mukavuutta. Hän haki patenttia vuonna 2006, jonka hän lopulta sai vuonna 2010, ja aloitti WiTricityn vuonna 2007 auttaakseen matkapuhelinteollisuutta tekemään latausmatot yhteensopiviksi joidenkin puhelimien kanssa. (Voit jopa ostaa yhden Teslasta, vaikka yritys ei ole vielä ilmoittanut aikovansa veloittaa heidän autojaan tällä tavalla.)
Resonanssi ei ole ainutlaatuinen sähkölatauksessa; se on sama ilmiö, joka kuvaa heilahtelevan lapsen värähtelyä ja sen siirtymistä edestakaisin potentiaalisen ja kineettisen energian välillä. Vanhempana työntävä tai lapsi pumppaava voi lisätä energiaa järjestelmään - mutta vain jos ne liikkuvat oikealla taajuudella ja oikeaan suuntaan. Samoin sähkömagneettinen kela voi siirtää energiaa toiseen, mikäli ne ovat samassa suunnassa ja resonoivat sopivalla taajuudella.
Vuosien kuluessa WiTricity - tekniikan ainoa lisenssinhaltija - teki yhteistyössä yhä useamman yrityksen kanssa sen kehittämiseksi. Monet olivat suunnattu kulutuselektroniikkaan, mutta Toyota lisensoi sen Prius-hybridiin ja sijoitti lopulta WiTricityyn. Honda, Hyundai, Nissan ja GM työskentelivät prototyyppien kanssa. BMW: n 2018 530e iPerformance on kuitenkin ensimmäinen markkinoilla, ja se tarjoaa saksalaisille ostajille luksuspaketin, jossa on langaton latausmatto (suunnitelmat julkaista Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa, Japanissa ja Kiinassa) noin 3000 eurolla.
Mutta 530e on hybridi, huomauttaa ABI Researchin autoteollisuuden analyytikko Dominique Bonte. Siinä on pieni, 9, 2 kWh: n akku, joka voidaan ladata muutamassa tunnissa WiTricity-tekniikan avulla, mutta sillä on vain 16 mailin matka. Langaton lataus on jopa suhteellisen hidasta jopa 90 prosentin hyötysuhteella, jonka WiTricity on pystynyt saavuttamaan. Katso esimerkiksi Teslaa: Model S: n mukana tulee joko 100 tai 75 kWh akku, ja WiTricity-järjestelmä antaa noin 11 kW: n virran, mikä tarkoittaa, että Teslan lataaminen kokonaan voi kestää kokonaisen päivän. Siksi yritys on päättänyt keskittyä laturiinsa, jotka pystyvät toimittamaan paljon nopeamman latauksen.
"Et voi tukea samoja virransiirtoja langattomasti ja kiinteillä latausasemilla", Bonte sanoo. "Se ei muutu, he myöntävät tavallaan. Se nousee hieman korkeammalle, ehkä 20, 30 kW, mutta se ei tue 50–60 kW. Sitä ei edes ole ennakoitu standardiin. ”Hän kuitenkin huomauttaa myös, että valtaosa EV: n käytöstä ei edellytä täysiä latausta joka ilta - täysi akku tarvitaan vain pitkille matkoille.
Autoteollisuudessa tapahtuu silti muutosta, Gruzen sanoo kiittäen osittain VW: n dieselautojen päästöjä huijaavaa skandaalia, paristojen kustannusten pudotusta ja Teslaa, joka tekee EV: stä seksikkäitä. "Kaikki nämä asiat tulevat yhteen, ja juuri nyt näkemäsi on poikkeuksellinen kilpailu kaikkien autovalmistajien keskuudessa sitoutua sähköistettyjen alustojen leveyteen", Gruzen sanoo. "Markkinat ovat alkamassa."
WiTricity ei ole niin yksin kuin niiden sadat patentit saattavat olettaa. (Vuonna 2014 yritys sai patentin langattomalle energiansiirtoteknologialle, koska se koskee ajoneuvoja.) Plugless Power -niminen yritys valmistaa jälkimarkkinalatausmattoja, joissa on magneettikytkin, joka asennetaan hyllyyn olevalle EV: lle. Ja Qualcommin Halo käyttää induktiivista latausta, joka on samanlainen kuin sähköisessä hammasharjassa, joka on toiminnallisesti samanlainen kuin Witricityn versio eri tekniikan käytöstä huolimatta, ja pyrkii dynaamiseen lataukseen liikkuvien ajoneuvojen lataamiseksi.
"Suojattu langaton energiansiirto ajoneuvojen sovelluksiin", US-patentti nro 8 912 687 Mutta kuluttajien ja heidän toimittajiensa tarvitsee muutakin kuin saada kuluttajat muuttamaan käyttäytymistään, koska monet heidän sähköajoneuvoihin kohdistuvistaan houkutuksista ovat edelleen olemassa. Alueen ahdistus on saanut aikaan isompia akkuja ja nopean latauksen tarpeen. Hajautetut maksut koko kaupunkikuvassa saattavat kuitenkin lievittää sitä, ja hallituksen mandaatti polttomoottorien asteittainen käytöstä poistaminen voi pakottaa asian. "Jotta meillä olisi todella suuri vaikutus ympäristöön, tarvitsemme paljon muutakin kuin vain varhaisia käyttäjiä ostamaan sähköajoneuvoja", Gruzen sanoo. Ja sitä varten lataamisen on oltava helpompaa kuin tankkauksen. Se alkaa matolla autotallissa, hän sanoo, mutta loppuu siihen, että magneettikuvauslataus integroidaan julkiseen pysäköintiin, taksi-jonoihin ja melkein missä tahansa auto voi pitää tauon nopeaan ”välipalaan”.
Tärkeämpää on kaupunkitaso, kun laivastot ovat jaettuja, langattomia ja itsenäisiä ja kun kaikki seisokit menetetään liiketoimintaan. WiTricity ja Qualcomm työskentelevät jo SAE: n (tunnetaan nimellä Automotive Engineers Society) kanssa joukossa maailmanlaajuisia standardeja, joiden avulla eri valmistajien autot voivat ladata eri langattomien järjestelmien kautta. Tämä antaa laivastoille jopa mahdollisuuden toimia akkupankkina, varastoida kaupungin energiaa ja jakaa sitä takaisin, koska virran tarve vaihtelee päivän aikana.
"Tällaisessa ympäristössä, tällaisessa auto palveluna -ympäristössä, langattomasta lataamisesta tulisi käytännössä melkein välttämättömyys", Bonte sanoo.
