فناوری شارژ بی سیم خودرو الکتریکی چه مزایایی دارد؟

در سال‌های آینده و با پیشرفت فناوری، امکان شارژ بی‌سیم خودروهای الکتریکی به‌صورت گسترده فراهم خواهد شد که مزایای زیادی به‌همراه خواهد داشت.

درحالی‌که استرالیا تلاش می‌کند زیرساخت‌های سیمی خود را سرعت ببخشد، سایر نقاط جهان در حال کنارگذاشتن استفاده از ارتباط سیمی و روی‌آوردن به فناوری بی‌سیم هستند. معمولا احساس می‌شود کشورهای حوزه‌ی اسکاندیناوی همیشه از سایر کشورها جلوتر هستند؛ از طرح پرداخت حقوق به والدین هنگام مرخصی در سوئد گرفته تا سیاست‌های پیش‌گامانه‌ی جهانی درزمینه‌ی ایمنی جاده در نروژ. این بخش از جهان تمایل دارد طرح‌ دیگری برای سایر کشورها ارائه دهد. هم‌اکنون، کشورهای حوزه‌ی اسکاندیناوی دوباره به‌دنبال اجرای طرح جدیدی هستند. اسلو، پایتخت نروژ، اولین شهر در جهان خواهد بود که ناوگان تاکسی برقی مجهز به شارژ بی‌سیم فشار قوی را راه‌اندازی کرده است.

طبق برنامه‌ی جدید، صفحات القایی زیر تاکسی‌ها در اطراف اسلو نصب خواهند شد و به تاکسی‌ها امکان اشتراک شارژ در بین مشتریان و سرمایه‌گذاری در اوقات فراغت و اطمینان از تمام‌شدن شارژ آن‌ها را می‌دهد. تاکسی‌های این طرح خودروهای الکتریکی I-Pace هستند که آن‌ها را شرکت جگوار تأمین می‌کند؛ درحالی‌که صفحات القایی را شرکت آمریکایی مومنتوم داینامیکس (Momentum Dynamics) تولید و Fortum Recharge، بزرگ‌ترین اپراتور ایستگاه‌های شارژ اسکاندیناوی، نصب خواهد کرد.

درحالی‌که شارژ بی‌سیم هنوز برای تحقق‌یافتن و تبدیل‌شدن به واقعیتی روزمره برای مالکان خودروهای برقی راه زیادی نیاز دارد؛ بااین‌حال، برخی ممکن است بخواهند درباره‌ی آن‌ها مطالبی بدانند. بنابراین، تمام سؤالاتی که در این زمینه به‌ذهن می‌رسد، از متخصصان خودرو الکتریکی و کارشناسان شرکت‌های سازنده‌ی شارژر و ارائه‌دهندگان این فناوری می‌کنیم تا آن‌ها حقایق را ساده‌تر روشن کنند.

شارژر بی‌سیم خودرو الکتریکی چگونه کار می‌کند؟

معمولا شارژ بی‌سیم که «شارژ القایی» نیز نامیده می‌شود، به سه مؤلفه‌ی اصلی نیاز دارد: ۱. منبع تغذیه برای انتقال انرژی بی‌سیم (معمولا به‌صورت جعبه‌ی دیواری یا مشابه آن)؛ ۲. دستگاهی مونتاژشده در زمین مانند پد القایی؛ ۳. قطعه‌ای در داخل خودرو می‌شود. این قطعه طوری تعبیه شده است تا بتواند شارژ را از شارژر قرارگرفته در زمین دریافت کند. بسته به مکانی که شارژر در آن وجود دارد (زیر تاکسی گرفته تا داخل گاراژ شخصی)، این تجهیزات می‌توانند از نظر اندازه و ساختمان دسته‌بندی شوند.

بهیاد جعفری، مدیرعامل شورای خودروهای الکتریکی استرالیا، در این زمینه توضیح می‌دهد:

در بعضی مواقع، شارژر شبیه پد بزرگی به‌نظر می‌رسد که خودروها می‌توانند روی آن حرکت کنند؛ اما برخی دیگر می‌توانند در زیر لایه‌های بتونی قرار بگیرند.

جعفری می‌گوید این فناوری در سال‌های اخیر به‌سرعت پیشرفت کرده است؛ یعنی نگران نباشید؛ زیرا اگر به‌طور تصادفی سگ خانگی روی پد القایی قرار گرفت، شارژر القایی آن را نمی‌پزد.

جعفری می‌گوید:

توانایی شارژ بی‌سیم مدت زیادی موجود بوده است؛ اما پیشرفت‌های LiDar بدین‌معنی است که اگر گربه یا قوطی زیر خودرو برود، پد می‌تواند آن را حس کند و سریع خاموش شود.

آن‌ها توانسته‌اند به شارژر این توانایی را بدهند که بتواند برف را ذوب کند؛ اما برای چیزهای دیگری که قابلیت ذوب‌شدن نداشته نباشند، عمل نخواهد کرد. درباره‌ی چگونگی عملکرد این قسمت‌ها، تیم مهندسی و فنی جگوار لندرور توضیح زیر را برای پروژه‌ی اسلو ارائه داده است:

بعضی از پدهای شارژ در زیر پیاده‌رو خیابان در مکانی استراتژیک نصب شده‌اند. هر وسیله‌ی نقلیه به پد مجهز شده است که برق را دریافت می‌کند. هنگامی‌که پدها هم‌راستا می‌شوند، میدان مغناطیسی پد زمینی جریان الکتریکی را در پد خودرو القا می‌کند که سپس این جریان به باتری می‌رود و آن را شارژ خواهد کرد. شما می‌توانید به این فکر کنید که شارژهای القایی بسیار شبیه به شارژر سریع DC هستند؛ اما بدون کابل و با امکان شارژ خودکار خودرو.

تفاوت بین شارژ بی‌سیم ایستا و پویا چیست؟

دو نوع شارژ بی‌سیم وجود دارد: نوع ایستا (استاتیک) به خودرو ایستاده در منطقه‌ی شارژ تعیین‌شده اشاره می‌کند؛ درحالی‌که نوع پویا (داینامیک) به‌معنای آن است که خودرو الکتریکی می‌تواند هم‌زمان با حرکت در امتداد بزرگراه بی‌سیم برقی شارژ شود.

بهیاد جعفری توضیح می‌دهد:

فراوانی فناوری شارژر استاتیک بسیار بیشتر است؛ درحالی‌که شارژرهای پویا در مرحله‌ی آزمایش‌های اولیه قرار دارند و در کشورهایی مانند چین یافت می‌شوند.

چرا خود را با چیزی مانند بزرگراه شارژ برقی رو‌به‌رو می‌کنیم که پیچیده و گسترده است؟ راد ویلسون، مدیرکل شرکت Lumen Freedom، شرکت ارائه‌دهنده‌ی خدمات شارژ در استرالیا، می‌گوید همه‌چیز به رفع نگرانی درباره‌ی ظرفیت پیمایش خودرو الکتریکی ربط دارد.

ویلسون گفت:

وقتی شارژ گسترده‌تری می‌گیریم، اضطراب ناشی از کاهش ظرفیت پیمایش خودرو را از بین می‌بریم. ما آن را «شارژ چالاک و مختصر» می‌نامیم؛ زیرا شما می‌توانید خودرو برقی خود را کنار چراغ‌های راهنمایی قرار دهید و برای ۲۰ خودرو اول مکانی مشخص به‌منظور شارژ القایی وجود خواهد داشت.

آیا همه‌ی خودروهای برقی با شارژ عمومی بی‌سیم سازگار هستند؟

بهیاد جعفری می‌گوید:

تا آنجا که می‌دانم فقط جگوار I-Pace این کار را انجام می‌دهد؛ اما شرکت‌هایی مانند مرسدس بنز و نیسان خود را برای ارائه‌ی این قابلیت آماده می‌کنند.

در سال ۲۰۱۸، بی ‌ام ‌و به اولین خودروسازی تبدیل شد که قابلیت شارژ بی‌سیم را با پشتیبانی کارخانه‌ای برای یکی از وسایل نقلیه الکتریکی خود ارائه داد. در این سال، بی‌ام‌و پد شارژ القایی را برای خودرو پلاگین هیبریدی 530e iPerformance عرضه کرد. بااین‌حال، بی‌ام‌و 530e iPerformance هرگز راهی استرالیا نشد و روند ارائه‌ی قابلیت شارژ بی‌سیم برای سایر مدل‌های الکتریکی بی‌ام‌و متوقف شده است.

سخنگوی بی‌ام‌و در استرالیا در بیانیه‌ای اعلام كرد:

برنامه‌ای برای معرفی آن (530e iPerformance) در كوتاه‌مدت وجود ندارد؛ اما ما آن را برای آینده در نظر می‌گیریم.

به‌گزارش CarAdvice، تعدادی از خودروسازان دیگر درکنار شرکت‌های مختلف ارائه‌دهنده‌ی فناوری شارژ بی‌سیم کار می‌کنند تا دستگاه مرتبط را در خودروهای خود برای دریافت شارژ القایی نصب کنند و انتظار می‌رود این فرایند در ماه‌های آینده اجرایی شود.

تیم واشنگتن، مدیرعامل شرکت JET Charge و بزرگ‌ترین متخصص زیرساخت‌های شارژ خودروهای برقی در استرالیا می‌گوید:

همه‌ی تولیدکنندگان عمده مشغول اضافه‌کردن قابلیت شارژ بی‌سیم به خودروها هستند. سؤال این است: آیا ارائه‌كنندگان كافی برای استفاده از این فناوری وجود دارد و آیا ازنظر قیمت برای آن‌ها به‌صرفه است؟

یکی دیگر از مشکلات، استانداردکردن این فناوری پس از دردسترس‌بودن آن است. تیم واشنگتن می‌گوید:

این به سازگاری بین استانداردهای خودروساز نیاز دارد و هنوز اجرایی نشده است.

آیا شارژرهای بی‌سیم خودرو برقی در استرالیا وجود دارد؟

بهیاد جعفری می‌گوید:

هنوز شارژر بی‌سیمی در استرالیا برای عموم دردسترس نیست؛ بااین‌حال، چند شرکت استرالیایی و تعدادی نیز در خارج از استرالیا مشغول کار روی فناوری شارژ بی‌سیم هستند.

مومنتوم داینامیکس، ارائه‌دهنده‌ی خدمات شارژ بی‌سیم و شرکت فعال در پروژه‌ی اسلو، می‌گوید فعالیت‌هایش عمدتا در ایالات متحده متمرکز است؛ اما به‌زودی به چند کشور اروپایی گسترش می‌یابد.

مزایای شارژ بی‌سیم چیست؟

راحتی تقریبا بزرگ‌ترین مزیت شارژ بی‌سیم است. تیم واشنگتن اظهار کرد:

با شارژ بی‌سیم، می‌توانید وارد گاراژ خود شوید و بلافاصله شارژ خودرو الکتریکی را شروع کنید. این برای افرادی ایدئال است که نمی‌توانند خودرو را با کابل به شارژر وصل کنند.

مایکل مک‌هیل، مدیر ارتباطات مومنتوم داینامیکس، اعتقاد دارد سود پروژه‌ی تاکسی اسلو «چهاربرابر» است. مک‌هیل توضیح می‌دهد:

این فناوری باعث می‌شود خودروهای عمومی بدون هدردادن وقت برای شارژ استفاده شوند که به‌معنای جلوگیری از کاهش درآمد است. ظرفیت پیمایش خودروهای برقی نیز گسترش می‌یابد؛ به‌طوری‌که برای پاسخ‌گویی به نیازهای مردم به ناوگان کمتری نیاز است. این فناوری باتری‌ها را ازطریق شارژ معمولی و جزئی در حالت برد متوسط قرار می‌دهد که می‌تواند طول عمر باتری را افزایش دهد و برای ناوگان باعث کاهش بار شبانه روی شبکه در ایستگاه می‌شود؛ زیرا وسایل نقلیه در حالت شارژ کم به ایستگاه بازمی‌گردند.

مک‌هیل همچنین می‌افزاید:

نکته‌ی مهم دیگر این است که مجبور نیستیم شهرهای خود را با قراردادن شارژرهای کابلی درکنار خیابان زشت کنیم. می‌توانیم شارژ نامرئی ارائه دهیم و خیابان‌های خود را هم زیبا نگه داریم.

تیم واشنگتن می‌گوید یکی از مزایایی که کمتر به آن اشاره می‌شود؛ اما اهمیت بسیاری دارد، دسترسی به شارژ بی‌سیم برای افراد معلول است. واشنگتن گفت:

یکی از مسائلی که درباره‌ی شارژ سیمی داریم، این است که مطمئن شویم کابل شارژ در ارتفاع مناسب برای افراد معلول قرار دارد؛ اما با شارژ بی‌سیم مشکلی به‌وجود نمی‌آید. 

آیا می‌توان شارژر بی‌سیم برای خودرو برقی در خانه داشت؟

کاملا، اگرچه هنوز هیچ گزینه‌ای در استرالیا وجود ندارد. مک‌هیل، از شرکت مومنتوم داینامیکس، توضیح می‌دهد:

این سیستم دقیقا شبیه به اجاق‌گاز القایی کار می‌کند و نصب آن در خانه‌ی شخصی امکان‌پذیر است.

با‌این‌همه، تیم واشنگتن می‌گوید:

شارژ بی‌سیم در مراحل ابتدایی خود است و درحالی‌که محصولات تجاری در سراسر جهان دردسترس هستند، چنین چیزی برای استفاده در صنعت خودروسازی به مرحله نهایی نرسیده است. در‌حقیقت، این محصولات را شرکت‌های ارائه‌دهنده‌ی محصولات جانبی عرضه می‌کنند یا هنوز در مرحله‌ی آزمایش قرار دارند. هنوز گزینه‌ی بومی وجود ندارد که کسی بتواند همین حالا در استرالیا بخرد.

چگونه گیرنده‌ی شارژ بی‌سیم را به خودرو شخصی اضافه می‌کنند؟

ادغام فناوری شارژ بی‌سیم در I-Pace، نتیجه‌ی تلاش مشترک بین تیم‌های فنی‌ومهندسی جگوار لندرور و شرکت مومنتوم داینامیکس بود. یکی از مهندسان تیم فناوری جگوار لندرور در این زمینه گفت:

این خودرو ارتفاع سواری تنظیم‌پذیر دارد که امکان نصب زیرساخت‌ها را به آن می‌دهد. همچنین، این خودرو از فناوری هم‌ترازی داخلی بهره می‌برد که به آن کمک می‌کند بتواند با پدهای بی‌سیم هم‌راستا شود و فرایند شارژ را شروع کند.

جعفری می‌گوید مشتریان ممکن است روزی بتوانند شارژر بی‌سیم را بدون نیاز به «سیم‌کشی مجدد و کامل خودرو» یا تعویض شارژر سیمی مرتبط به آن تهیه کنند. ممکن است برای مالکان خودروهای برقی که تصمیم گرفته‌اند شارژر بی‌سیم به وسایل نقلیه‌ی خود اضافه کنند، گارانتی و سرویس‌دهی تأثیرگذار باشد.

بهیاد جعفری می‌گوید:

این ممکن است ضمانت‌نامه‌ی خودرو را تحت‌تأثیر قرار دهد. برخی از افرادی که گیرنده یا واسط القای (کاندکتور) ساخته‌شده‌ی شرکت‌های ارائه‌دهنده‌ی لوازم جانبی و خدمات پس‌از‌فروش را به خودروهایشان اضافه کرده‌اند، ممکن است شرایط گارانتی را از دست بدهند؛ بااین‌حال، نتیجه هنوز مشخص نیست. 

شارژ بی‌سیم سریع‌تر یا کندتر یا هم‌سرعت شارژرهای معمولی خودروهای برقی است؟

هم‌اکنون، اکثر شارژرهای بی‌سیم در‌ دست تولید ظرفیتی بین ۱۱ کیلووات تا ۷۵ کیلووات دارند که برای شارژ شبانه مناسب‌تر است. بااین‌حال، به‌لطف پیشرفت فناوری شرایط تغییر خواهد کرد. راد ویلسون از شرکت Lumen Freedom توضیح داد:

به‌زودی، شارژرهای سریع بی‌سیم خواهند بود و شارژرهای بی‌سیم امکان انتقال برق به شبکه توزیع را نیز فراهم می‌کنند.

مومنتوم داینامیکس در ایالات متحده شارژ سریع بی‌سیم DC را تا ۴۵۰ کیلووات‌ساعت تولید کرده است که معمولا می‌تواند در مدت ۱۵ دقیقه شارژ باتری خودرو برقی را به ۸۰ درصد ظرفیت برساند؛ اما این پروژه در اسلو امکان شارژ بی‌سیم را تا ۷۵ کیلووات‌ساعت فراهم می‌کند که می‌تواند باتری را درحدود یک ‌ساعت یا کمتر کاملا شارژ کند.

چه موقع شارژر بی‌سیم در استرالیا دردسترس خواهد بود؟

راد ویلسون می‌گوید:

می‌گویم حدود ۵ تا ۱۰ سال دیگر در استرالیا کاملا دردسترس خواهد بود؛ اما این فناوری خیلی سریع پیشرفت می‌کند و واقعا نمی‌توانیم آن را پیش‌بینی کنیم. 

تیم واشنگتن نیز تأیید كرد:

خودروهای خودران با سرعت در حال پیشرفت هستند و بدون شارژ بی‌سیم نمی‌توانند كار كنند. وقتی شخصی مجبور شود آن‌ها را به شارژر وصل كند، نمی‌توانند خودمختاری داشته باشند. از دیدگاه من، در آینده هر خودرویی به‌طور خاص یک ایستگاه شارژ اختصاصی خواهد داشت که البته فکر می‌کنم بسیاری از آن‌ها بی‌سیم باشند.