گیتی هومانفر
چگونه فناوری شارژ بی‌سیم آینده خودروهای برقی را تغییر می‌دهد؟
فناوری شارژ بی‌سیم در آستانهٔ تحول در دنیای خودروهای برقی (EV) قرار دارد و راحتی و کارایی بی‌سابقه‌ای را ارائه می‌دهد. با امکان شارژ خودروها بدون نیاز به اتصالات فیزیکی، این نوآوری به چالش‌های مهمی مانند اضطراب محدوده و محدودیت‌های زیرساخت‌های شارژ پاسخ می‌دهد. با پیشرفت تحقیقات و پروژه‌های آزمایشی در سراسر جهان، ادغام شارژ بی‌سیم در سیستم‌های حمل‌ونقل نویدبخش تغییر شکل آیندهٔ جابجایی است. اما سوالی که در این میان مطرح است این است که چگونه فناوری شارژ بی‌سیم آینده خودروهای برقی را تغییر می‌دهد؟ در این مقاله به آن پاسخ خواهیم داد.
با اتو مگ همراه باشید
درک شارژ بی‌سیم
در اصل، شارژ بی‌سیم برای خودروهای برقی بر پایهٔ اصل القای الکترومغناطیسی عمل می‌کند. این فرآیند شامل انتقال انرژی بین دو سیم‌پیچ است: یک فرستنده که در جاده یا یک پد ثابت تعبیه شده و یک گیرنده که در زیر خودرو نصب شده است. هنگامی که خودرو با فرستنده هم‌راستا می‌شود، جریان متناوب میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که در سیم‌پیچ گیرنده جریان القا می‌کند و باتری را شارژ می‌کند. این روش نیاز به اتصالات فیزیکی را از بین می‌برد و فرآیند شارژ را ساده می‌کند.
انواع شارژ بی‌سیم
شارژ بی‌سیم ایستا: این روش به خودروهای برقی اجازه می‌دهد تا در حالی که بر روی یک پد شارژ پارک شده‌اند، شارژ شوند. مشابه شارژ بی‌سیم تلفن‌های هوشمند، این روش برای ایستگاه‌های شارژ خانگی یا عمومی راحت است، اما نیاز دارد که خودرو در طول فرآیند شارژ ثابت بماند.
شارژ بی‌سیم پویا: مفهومی تحول‌آفرین‌تر که شامل تعبیه زیرساخت‌های شارژ در جاده‌ها است و به خودروها امکان می‌دهد در حین حرکت شارژ شوند. این انتقال انرژی مداوم می‌تواند به طور قابل توجهی محدودهٔ رانندگی را افزایش داده و نیاز به باتری‌های بزرگ را کاهش دهد.
ابتکارات جهانی و پروژه‌های آزمایشی
چندین کشور به طور فعال در حال بررسی و اجرای فناوری‌های شارژ بی‌سیم هستند:
- ایالات متحده: دیترویت اولین جاده عمومی شارژ بی‌سیم کشور را معرفی کرد. این بخش یک‌چهارم مایلی از سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی زیر سطح استفاده می‌کند تا خودروهای مجهز به گیرنده‌های سازگار را در حین عبور شارژ کند. برنامه‌هایی برای گسترش این پروژه به یک مایل کامل در دست اقدام است که هدف آن کاهش اضطراب محدوده و کاهش وابستگی به ایستگاه‌های شارژ ثابت است.
- فرانسه: در سال ۲۰۲۵، فرانسه قصد دارد یک “بزرگراه الکتریکی” را در بزرگراه A10 نزدیک سنت-آرنولت-آن-ایولین آزمایش کند. این پروژه شامل نصب سیم‌پیچ‌های القایی در زیر یک بخش دو کیلومتری جاده است تا کارایی شارژ خودروها در حین حرکت را ارزیابی کند، که می‌تواند نیاز به توقف‌های مکرر شارژ را کاهش داده و امکان استفاده از باتری‌های کوچکتر را فراهم کند.
- کالیفرنیا، ایالات متحده: پیش از المپیک ۲۰۲۸ در لس‌آنجلس، یک بخش نیم‌مایلی در وست‌وود قرار است به دومین جاده شارژ خودروهای برقی در کشور تبدیل شود. این ابتکار که توسط دانشگاه UCLA هدایت می‌شود و با کمک مالی چند میلیون دلاری از ایالت تأمین می‌شود، هدف دارد خودروها را در حین حرکت به صورت بی‌سیم شارژ کند و نیاز به ایستگاه‌های شارژ پلاگین را از بین ببرد و جابجایی شهری را بهبود بخشد.
مزایای شارژ بی‌سیم
- راحتی: شارژ بی‌سیم فرآیند را با حذف نیاز به اتصالات فیزیکی ساده می‌کند و امکان انتقال انرژی بدون درز را فراهم می‌کند، چه خودرو ثابت باشد و چه در حال حرکت.
- افزایش محدوده: شارژ پویا می‌تواند به طور مداوم باتری را شارژ کند، به طور مؤثری محدودهٔ خودرو را افزایش داده و اضطراب محدوده را که یک مانع مهم برای پذیرش خودروهای برقی است، کاهش دهد.
- کاهش سایش و پارگی: حذف اتصالات فیزیکی، سایش در پورت‌ها و کابل‌های شارژ را به حداقل می‌رساند و احتمالاً هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.
- افزایش کارایی: سیستم‌های شارژ بی‌سیم می‌توانند انرژی با توان بالا را به سرعت تحویل دهند. به عنوان مثال، فناوری InductEV که توسط چندین آژانس حمل‌ونقل پذیرفته شده است، می‌تواند به ازای هر دقیقه‌ای که یک اتوبوس در محل شارژ ثابت است، سه مایل محدوده را فراهم کند.
چالش‌ها و ملاحظات
با وجود وعده‌های آن، شارژ بی‌سیم با چندین چالش مواجه است:
- هزینه‌های زیرساختی: اجرای زیرساخت‌های شارژ پویا، مانند تعبیه سیم‌پیچ‌ها در جاده‌ها، نیاز به سرمایه‌گذاری قابل توجهی دارد. پروژه دیترویت، به عنوان مثال، تقریباً ۲ میلیون دلار به ازای هر مایل هزینه دارد که سؤالاتی در مورد مقیاس‌پذیری و امکان‌سنجی اقتصادی مطرح می‌کند.
- استانداردسازی: عدم وجود استانداردهای جهانی برای فناوری شارژ بی‌سیم می‌تواند سازگاری بین تولیدکنندگان خودرو و مناطق مختلف را مختل کند و احتمالاً پذیرش گسترده را کند نماید.
