Беспроводная зарядка прямо в асфальте

29 октября, 2022

Где можно увидеть зарядку от шоссе?

На минувшей неделе израильская компания Electreon получила награду V2I (Vehicle-to-Infrastructure) Innovation of the Year в рамках международного конкурса AutoTech Breakthrough Awards 2022. Electreon была отмечена среди десятков других компаний, внёсших вклад в развитие технологий для автомобильной отрасли. Electreon заслужила приз за систему беспроводной зарядки электромобилей на ходу (Wireless Electric Roads или wireless Electric Road System, wERS).

Управляющий директор AutoTech Breakthrough Awards Брайан Вон сказал: “Беспроводная зарядка может стать панацеей от проблем, с которыми сталкиваются транспортная и энергетическая отрасли, сохраняя при этом низкие затраты для конечных пользователей. Это невероятная инновация, которая ускорит внедрение электромобилей во всём мире”.

Электрический транспорт с функцией беспроводной зарядки в движении не требует столь крупных тяговых аккумуляторов, как обычные электрокары или электробусы, но при этом обладает практически такой же свободой в перемещении. Он получает энергию от дороги, но может заряжаться и классическим способом через провод. Он не привязан к «умной дороге» буквально и может немало километров проходить в отсутствие таких зарядных полос (ведь аккумулятор тут всё же нужен, но небольшой). Зато такой автомобиль пополнит заряд сразу, как только выедет на подобную подготовленную трассу.

Это означает снижение вредных выбросов и загрязнения природы в процессе производства таких машин (экологическая доля от батареи тут меньше, чем обычно) и снижение остроты проблемы утилизации тяговых аккумуляторов. Плюс, заряжающиеся в движении машины освобождают стационарные зарядные точки для другого транспорта и равномернее распределяют нагрузку на сети по времени суток.

Беспроводные заряжающие участки дорог могут быть развёрнуты на наиболее загруженных маршрутах. Аналогичные зарядные зоны можно встраивать в места скопления развозных фургонов, общественного транспорта и такси, особенно там, где эти машины движутся медленно (зоны около светофоров, въёзды в торговые центры или подъездные пути вокруг складов, парковки, пригородные автобусные станции и так далее).

Electreon — далеко не единственная компания, которая работает в этой сфере. Но одна из ведущих. В её портфолио сейчас есть пять экспериментальных участков заряжающих шоссе:

— Tel Aviv Urban Bus Case Study (Израиль, Тель-Авив, проект стартовал в 2020-м с запуска 600-метрового заряжающего участка на двухкилометровом автобусном маршруте между железнодорожной станцией «Университет Тель-Авива» и автобусной станцией «Терминал Клацкин». Помимо самой заряжающей дороги опыт включает в себя и стационарную беспроводную зарядку на станции электробусов. План реализован при участии Dan Bus Company.).

Тель-Авивский проект, справа — момент стройки, видны ещё не закрытые асфальтом передающие катушки.
Тель-Авивский проект, справа — момент стройки, видны ещё не закрытые асфальтом передающие катушки.

— Smartroad Gotland (Швеция, Готланд, участок 1,65 км, первые поездки на грузовике с беспроводной зарядкой в движении состоялись в 2020-м, а в 2021-м в работу включился “беспроводный” электробус, развозящий реальных пассажиров);

Электробус и грузовик с беспроводной зарядкой в движении на острове Готланд.

— Karlsruhe Urban Bus Case Study (Германия, Карлсруэ, уже работающий заряжающий участок в 100 м в порту планируется нарастить до 500 м для соединения его с городскими маршрутами. Проект выполнен совместно с Eurovia, Omexom, в опытах задействованы “беспроводные” электробусы Higer);

“Беспроводный” электробус в Карлсруэ.

— Arena of the Future / Arena del Futuro (Италия, Ломбардия, полигон с заряжающей трассой длиной в 1 км, совместный проект со Stellantis, Iveco и другими партнёрами, заработал в июне 2022-го, на лету тут заряжаются электробус и легковушка);

Arena of the Future и её “беспроводной” заряжающийся в движении транспорт.

— eCharge Project (Германия, эксперимент идёт при участии немецкого исследовательского института по магистралям BASt, компании Eurovia, опытный участок «беспроводной» трассы возведут около Кёльна, в опытах примут участие фургоны VW e-Crafter с установленными под днище приёмниками для беспроводной зарядки в движении);

Беспроводная зарядка отдалённо напоминает трансформатор, одна катушка которого находится в толще асфальта, а вторая — в днище автомобиля. Это, конечно, сильно упрощённая схема. При правильной настройке катушек они позволяют перебрасывать между собой до сотни киловатт мощности на ходу, при КПД передачи порядка 80% и зазоре между дорогой и приёмником энергии в 10-20 см. При этом разработчики обещают полную безопасность для людей в плане электромагнитного излучения за пределами системы. Подобные системы давно существуют и в стационарном варианте (например, для гаражей, они даже продаются). Но подвижная зарядка элекрокара «по воздуху» пока меньше распространена.

Вопросы вызывают высокая стоимость строительства, стойкость катушек в дороге к суровому климату и вандалам, долговечность.

Тут важно отметить, что в таких устройствах передающие катушки не включены в сеть постоянно. Датчики в дороге связываются с проезжающей над ними машиной и включают только нужные катушки на короткое время, непосредственно под приёмником в автомобиле. В системе от Electreon, в частности, так была продемонстрирована передача мощности в 70 кВт на скорости 80 км/ч. А вообще очень похожие эксперименты, отличавшиеся в деталях, проводились с начала 2010-х в США, Японии и Южной Корее (реальный автобусный маршрут в городе Куми), ряде стран Европы. У Electreon тут просто больше размах.

В сентябре нынешнего года Electreon заключила соглашение о пятилетнем партнёрстве с департаментом транспорта Мичигана (MDOT) для развития сети дорог с беспроводной зарядкой электромобилей в движении. Первый участок или участки должны заработать в Детройте в 2023 году. Меморандумы о взаимопонимании по аналогичным проектам подписаны с Нью-Йорком и Лас-Вегасом. Задуманы такие же пробные совместные проекты во Франции и Бельгии.

Материал по теме

11 января, 2023

Калькулятор

Услуги нашей компании — 550$

$