Ngay cả sau nhiều thập kỷ phát triển, thị trường toàn cầu đã khá vững chắc và gần như có sự đồng thuận rằng tương lai của phương tiện giao thông là điện, vấn đề nan giải lớn về những phương tiện này vẫn chưa có giải pháp đơn giản.
Cho đến hơn một thập kỷ, điều đó là không thể, nhưng ngày nay một số mẫu xe đảm bảo khả năng tự chủ tương đương hoặc thậm chí lớn hơn so với ô tô “bình thường” với động cơ đốt trong. Một sự giải tỏa đáng hoan nghênh cho sự lo lắng của người lái xe, những người có thể lên kế hoạch cho những chuyến đi dài hơn mà không sợ phải đi giữa đường và ít phụ thuộc hơn vào các trạm sạc, điều hiếm thấy ở Brazil và vẫn chưa đủ ngay cả ở các nước phát triển.
Vấn đề là, để đi xa hơn với cùng một lần sạc, ô tô cần những cục pin rất lớn và đắt tiền. Ngoài tác động đến mức giá cuối cùng, trọng lượng tăng thêm còn đòi hỏi động cơ nhiều hơn và đòi hỏi hiệu suất cao hơn. Ngoài việc phải trả nhiều tiền hơn cho mỗi km lái xe, bộ cơ khí mặn hơn còn tạo ra đặc quyền chạy 600 km trở lên chỉ với một lần sạc chỉ dành cho những chiếc xe hạng sang, ít nhất là vào thời điểm hiện tại.
.
Những chiếc xe điện “phổ biến” nhất – theo định nghĩa này rất linh hoạt – thường đặt cược vào loại pin nhẹ hơn và bộ hiệu quả hơn như một cách để xoa dịu người tiêu dùng, những người để lại ít tiền hơn tại đại lý và chi tiêu ít hơn cho mỗi km lái xe.
Cái giá phải trả trong trường hợp này là lãng phí nhiều thời gian hơn với chiếc ô tô được kết nối với bộ sạc và tùy thuộc vào mức độ hạn chế về quyền tự chủ, khiến chuyến đi nghỉ dưỡng tuyệt đẹp đó chỉ có điện trong mơ.
Tự chủ hay kinh tế?
Vậy sự lựa chọn tốt nhất là gì? Đi xa hơn với cùng một khoản phí, trả giá đắt cho nó hoặc làm nhẹ túi tiền của bạn khi ghé thăm cửa hàng nhiều hơn và chỉ sử dụng trong đô thị?
Một công nghệ đang được thử nghiệm ở Thụy Điển hứa hẹn sẽ biến phương trình cân bằng phức tạp này trở thành quá khứ. Rốt cuộc, cần gì phải có một cục pin khổng lồ nếu xe có thể sạc khi đang lái xe?
Sạc lại khi đang di chuyển mà không cần dây cáp hoặc đường ray
Đừng lo lắng, điều này không giống với “Trólebus”, xe buýt điện với các cánh tay truyền tín hiệu nằm trên dây cáp được đỡ bằng các cột ở đầu đường ray, thậm chí đã xuất hiện ở một số thành phố của Brazil, nhưng có lẽ do thiếu tính linh hoạt mà nhu cầu tiếp xúc vật lý với lưới điện đặt ra chưa bao giờ thành công.
Trọng tâm bây giờ là sạc cảm ứng điện từ, điều này đã trở thành hiện thực trong thế giới smartphones cách đây vài năm và gần đây đã bắt đầu được sử dụng trong bộ sạc tĩnh cho xe điện.
Địa điểm được chọn để thử nghiệm là một con đường trên đảo Gotland, nằm trên biển Baltic giữa Thụy Điển và Latvia. Đoạn trích từ 1,6 km nối thành phố Visby với sân bay khu vực đã được trang bị một sistema được tạo ra bởi công ty ElectReon Wireless của Israel, chuyên sạc các phương tiện di chuyển bằng cảm ứng. Các thử nghiệm với công nghệ tương tự cũng đang trong giai đoạn đầu ở Đức.
Với tổng chi phí là 11 triệu euro, việc lắp đặt bao gồm việc định vị một chuỗi các cuộn dây được cung cấp điện dưới lớp nhựa đường. Khi một chiếc xe điện được trang bị cuộn dây tương thích di chuyển qua đó, pin của nó sẽ được sạc liên tục.
Ban đầu, dự án tập trung vào giao thông công cộng và taxi, nhưng mục tiêu là cung cấp tính năng sạc cho tất cả các phương tiện tương thích.
Thụy Điển đặt cược vào việc mở rộng mô hình
Với một trong những tỷ lệ xe điện cao nhất thế giới trong đội xe của mình, quốc gia Bắc Âu này thực sự có vẻ tự tin vào kết quả và sẵn sàng đặt cược lớn vào sạc không dây.
Đến năm 2025, đoạn đường E20 dài hơn 21 km giữa Hallsberg và Örebro sẽ được trang bị sistema tương tự như thử nghiệm ở Gotland, nhưng lần này là lâu dài. Trọng tâm sẽ là khuyến khích sử dụng xe tải điện để vận chuyển hàng hóa từ ga đường sắt ở Hallsberg, một trong những ga quan trọng nhất trong nước, đến cảng Örebro.
Công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai và phải vượt qua một số thách thức, nhưng việc áp dụng đại trà có thể loại bỏ nhu cầu về các mô-đun pin lớn trong xe điện, điều này sẽ làm tăng đáng kể hiệu quả của chúng và giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất và tiếp thị. Một bước tiến lớn trong việc đại chúng hóa những phương tiện này, vốn vẫn đắt hơn đáng kể so với các phương tiện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch.
Có bữa trưa miễn phí không?
Trong khi vấn đề công nghệ đã được nắm vững một cách hợp lý, việc sạc ô tô điện đang chuyển động bằng cảm ứng lại gặp phải một vấn đề tưởng chừng đơn giản hơn nhiều nhưng có thể chôn vùi khả năng áp dụng hàng loạt của nó. Vẫn chưa có phương pháp đo lường và – chủ yếu – tính phí cho mức tiêu thụ của từng phương tiện được thiết lập.
Trong một bộ sạc thông thường, mọi việc rất đơn giản. chỉ một sistema điều đó đảm bảo rằng các electron sẽ chỉ truyền qua cáp đến ô tô khi người lái xe trả tiền trước, hoặc đo mức tiêu thụ và sạc ở cuối, giống như ở máy bơm nhiên liệu.
Trong trường hợp “đường điện”, quá trình này phức tạp hơn một chút.
Các nhà vật lý thứ lỗi cho tôi, nhưng hóa ra nó giống như một đài phát thanh. Điều cần thiết là các cuộn dây luôn được cấp điện, điều đó có nghĩa là từ trường cũng có sẵn cho bất kỳ ai muốn sử dụng nó, giống như sóng vô tuyến có thể được điều chỉnh bởi bất kỳ thiết bị nào nằm trong phạm vi của nó mà không có ai ở đó. trạm biết chính xác ai đang nghe.
Ở Thụy Điển, một trong những quốc gia khuyến khích sử dụng xe điện nhất, có thể nó hoạt động theo cách đó, nhưng ở phần còn lại của thế giới thì có thể khác.
Câu hỏi về hiệu quả
Bất kỳ ai đã từng kết nối máy tính hoặc bảng điều khiển của mình với Internet qua cáp để cố gắng cải thiện hiệu suất Internet trong một trò chơi trực tuyến đều biết rằng việc bỏ dây chắc chắn là rất tiện lợi nhưng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.
Trong một dự án quy mô đường điện, điều này chắc chắn không rời khỏi tâm trí của các kỹ sư.
Tin tốt là khoảng cách giữa ô tô và cuộn dây trên đường cho phép dòng điện luân phiên ở tần số cộng hưởng, giúp tăng đáng kể hiệu suất truyền tải, có thể đạt tới hơn 90% trong điều kiện lý tưởng.
Con số này không chỉ cao hơn mức trung bình khoảng 60% đạt được khi sạc cảm ứng trên điện thoại di động, vốn không thể sử dụng “phần thưởng” do tần số cộng hưởng do nhiệt sinh ra, mà còn vượt qua cả việc sử dụng bộ sạc có dây trong nước. .
Tất cả đều hoàn hảo về mặt lý thuyết, nhưng còn thực tế thì sao?
Vấn đề là thế giới thực không phải là vấn đề vật lý của ENEM trong đó trọng lực, ma sát, tổn thất nhiệt và mọi thứ khiến việc tính toán trở nên khó khăn hơn đều có thể bị bỏ qua. Ví dụ, những điều kiện lý tưởng này đòi hỏi sự căn chỉnh hoàn hảo giữa các cuộn dây, điều này phức tạp hơn nhiều khi đạt được khi ô tô đang di chuyển so với khi đặt điện thoại trên bàn.
Một yếu tố không thể thiếu khác để đảm bảo hiệu quả tối đa là khả năng tương thích hoàn hảo giữa cuộn dây đường và ô tô, phải có cùng tần số cộng hưởng. Điều này có nghĩa là thiết lập các tiêu chuẩn được chấp nhận trong toàn ngành, một điều dường như không thể thực hiện được trong thế giới công nghệ.
Ngay cả bộ sạc có dây cũng đã có rất nhiều đầu nối khác nhau khiến việc chia sẻ bộ sạc trở nên khó khăn. Những nỗ lực khắc phục tình trạng này vấp phải sự từ chối của một số công ty trong việc chấp nhận một tiêu chuẩn chung. Ví dụ, một trong những nhà sản xuất điện lớn nhất thế giới, Tesla, sử dụng tiêu chuẩn độc quyền trong xe và trạm sạc của mình.
Tuy nhiên, ngày nay trên thị trường có những bộ điều hợp giúp hệ thống tương thích và một số cơ quan quản lý đang gây áp lực buộc các công ty phải tìm cách thiết lập một “tiêu chuẩn” cho toàn bộ ngành, vì vậy có hy vọng rằng vấn đề sẽ được giải quyết trong tương lai.
Đó không phải là phép thuật, đó là công nghệ
Nhà văn người Anh Arthur C. Clarke, tác giả của một số tác phẩm khoa học viễn tưởng kinh điển như “2001 – Một cuộc phiêu lưu trong không gian”, đã đưa ra định luật thứ ba rằng “bất kỳ công nghệ đủ tiên tiến nào cũng không thể phân biệt được với ma thuật”. Không thể phủ nhận đây là trường hợp sạc cảm ứng.
Một chiếc ô tô có thể sạc lại pin khi đang di chuyển ở tốc độ cao bằng cách chỉ chạm bốn lốp cao su, một chất cách điện khét tiếng, xuống đất. Nó không giống như ma thuật sao?
Hơn nữa, người đi bộ cuối cùng băng qua con đường này sẽ không những không bị sốc mà còn có thể không bao giờ tưởng tượng được rằng trên đó có gì khác với con đường thông thường.
Câu chuyện về một nguyên tắc cơ bản
Mặc dù việc sử dụng nó để sạc pin còn khá mới nhưng hiện tượng cảm ứng điện từ đã được biết đến từ thế kỷ 19.
Vào những năm 1820, nhà tiên phong về điện từ Hans Christian Oersted đã quan sát thấy rằng một dây dẫn làm cho kim la bàn chuyển động khi được cấp một dòng điện. Do đó, ông đã phát hiện ra mối quan hệ giữa điện và từ bằng cách chứng minh rằng dòng điện có thể tạo ra từ trường.
Năm 1831, Michael Faraday – người nổi tiếng với chiếc lồng Faraday – đã phát hiện ra rằng chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây có khả năng tạo ra dòng điện, thiết lập nguyên lý cảm ứng điện từ. Khám phá của ông hoàn toàn có ý nghĩa nền tảng cho sự phát triển của thiết bị điện tử và là cơ sở để sản xuất năng lượng điện cho đến ngày nay.
Nikola Tesla, một lần nữa khẳng định vị thế của mình như một thần tượng mọt sách, là người đề xuất chính cho cảm ứng điện từ, sử dụng nguyên lý giống như “đường cao tốc” điện để điều khiển một dòng điện xoay chiều trong một cuộn dây và bóng đèn được kết nối với bóng đèn khác mà không có tiếp xúc. giữa họ. Nguyên lý này cũng là cơ sở của một trong những phát minh chính của ông, động cơ cảm ứng ba pha, vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.
Thông qua: điện tử, SmartCityThụy Điển, Dây kinh doanh
Thông qua: điện tử, SmartCityThụy Điển, Dây kinh doanh
