Израильская компания Electreon Wireless Ltd. планирует в середине августа проложить электрические зарядные катушки под участком дороги длиной 1,2 мили в Тель-Авиве. Это последняя попытка обеспечить зарядку электромобилей во время движения. Но является ли этот подход осуществимым и необходимым?
Electreon также продвигается вперед в Швеции, где пандемия замедлила другой проект по электрификации дорог. Сейчас компания возвращается к развертыванию катушек на 2,5 милях дороги на острове Готланд в Балтийском море, Швеция. Электрифицированная дорога будет обслуживать трансфер до аэропорта, поставляемый автобусной компанией Dan, и электрический грузовик. Компания находится на завершающих стадиях проектирования.
Как знает любой водитель электромобиля, подключение электромобиля занимает около 10 секунд. На следующий день аккумулятор, способный проехать от 200 до 300 миль, готов к работе. Технология сверхбыстрой зарядки на автомагистралях также прогрессирует — зарядка на автомагистралях происходит за то время, которое требуется, чтобы размять ноги.
Тем не менее, генеральный директор Electreon Орен Эзер предвидит большую потребность в пополнении аккумулятора электромобиля без остановки, особенно для будущих автономных транспортных средств. Эзер сказал Bloomberg:
Представьте себе мир, где вы выходите из дома и заказываете роботакси от Uber или кого угодно, и эти компании будут ждать пять часов, чтобы зарядить свои автомобили?
Компания размещает медные катушки под дорожным покрытием, которые передают энергию из сети беспроводным путем приемнику, установленному под электромобилями во время движения. The New York Times пояснила в прошлом году:
Фреза для асфальта роет неглубокую траншею в дороге, а второе транспортное средство устанавливает зарядные полосы и покрывает их свежим асфальтом. Энергия подается на улицу от электросети через инверторы, установленные по бокам дороги.
Руководители Electreon утверждают, что почти две трети мили дороги могут быть оборудованы за одну ночную строительную смену.
Самозаряжающаяся дорога позволила бы производителям электромобилей использовать более компактные и легкие аккумуляторы. Они бы пополнялись по мере движения. Более компактные аккумуляторы, обеспечивающие достаточный запас хода, снизили бы стоимость покупки электромобилей.
Electreon хочет сначала начать с городских автобусных и шаттловых маршрутов. После установки первой мили электрифицированной дороги в Тель-Авиве компания планирует расширить развертывание на длинный маршрут по городу. Глобальное видение компании — это полностью электрический городской транспорт по всему миру.
Это не новая концепция. Немецкий промышленный гигант Siemens разработал конкурирующие технологии электрических дорог, также испытывая их в Швеции и Южной Корее. Как и другие нетрадиционные стратегии дозаправки электромобилей, такие как замена аккумуляторов или пиринговая зарядка, она остается крайне спекулятивной.
Ожидается, что проект Electreon в Швеции обойдется в 12 миллионов долларов. Он будет в основном финансироваться шведским правительством. Испытание может привести к тому, что Швеция построит более тысячи миль электрифицированных скоростных автомагистралей.
Мнение Electrek
Эксперименты могут привести к прорывам. Так что никогда не знаешь.
Но перспективы несбыточных футуристических решений для зарядки могут затмить ближайшие реалии. Почти вся зарядка происходит дома или на работе. Зарядные станции, городские зарядные устройства для пунктов назначения и решения для уличной зарядки начинают удовлетворять потребности людей, живущих в многоквартирных домах.
В то же время сверхбыстрая зарядка становится намного быстрее. И Китай инвестирует в широкомасштабные станции замены аккумуляторов.
Мы будем следить за проектом по электрификации дорог. Но давайте не будем отвлекаться, когда текущая технология зарядки электромобилей уже удовлетворяет наши потребности.
Обновление: Ноам Илан из Electreon написал, чтобы ответить на некоторые комментарии
Приятно видеть, что наша технология вызвала такую оживленную дискуссию. Я не могу ответить на все комментарии, но постараюсь объяснить наше решение и надеюсь, что это ответит на некоторые из поднятых опасений
Наше решение для беспроводных электрических дорог направлено на решение некоторых проблем, замедляющих внедрение электрической мобильности, начиная с тяжелых коммерческих транспортных средств. Все вы, вероятно, согласны с тем, что такие транспортные средства, если они заряжаются ночью в депо, должны иметь огромные аккумуляторы, которые по-прежнему дороги. Я не буду спекулировать относительно будущего снижения цен на аккумуляторы, но сегодня я считаю, что конечному пользователю невозможно купить аккумулятор менее чем за 200 $/КВт⋅ч. Вес и размер аккумуляторов вряд ли значительно уменьшатся в ближайшее время.
Например, если автобусу необходимо проехать 200 км для полного рабочего дня, ему нужен аккумулятор примерно на 350 кВт⋅ч, который стоит около 70 000 долларов (при цене аккумулятора 200 $/кВт⋅ч) и весит около 3 тонн. Мы разворачиваем нашу инфраструктуру на основных дорогах города в динамическом, полудинамическом и статическом режимах, оптимизируя ее таким образом, чтобы минимальное развертывание могло заряжать почти все автобусы, которые проходят через центр города, пока они тратят в среднем 50% своего рабочего времени на нашей инфраструктуре. Следовательно, если каждый автобусный маршрут будет в среднем 15 км, автобусу потребуется аккумулятор только на 7,5 км, что позволит нам оборудовать автобус аккумулятором на 30 кВт⋅ч (чего достаточно для примерно 20 км), экономя около 60 000 долларов на автобус. Умножьте это на весь парк городских автобусов, и вы сможете добиться огромной экономии капитальных затрат, увеличить грузоподъемность и энергоэффективность, а также улучшить эксплуатацию, поскольку нет необходимости останавливаться для зарядки.
Та же инфраструктура во многих случаях может использоваться для зарядки других коммерческих транспортных средств в городе, таких как грузовики для доставки, шаттлы, такси и т. д., повышая рентабельность инвестиций в инфраструктуру. Это также может решить проблемы, с которыми сталкиваются операторы коммерческих автопарков, когда им необходимо найти недвижимость и подключение к сети для развертывания своей зарядной инфраструктуры в густонаселенных городах. Установка быстрой зарядки в городах также является проблемой из-за проблем с зонированием и эксплуатацией, а также проблем с сетью и влияния на срок службы аккумулятора.
Наши катушки, расположенные под землей, просты и надежны и подключены к сети параллельно, поэтому они могут работать в течение многих лет без обслуживания. Аккумуляторы требуют замены через 6-8 лет в зависимости от скорости зарядки, в то время как мы позволяем использовать гораздо меньшие аккумуляторы с более длительным сроком службы благодаря непрерывной зарядке. Экономия капитальных затрат для среднего парка городских автобусов, не учитывая операционную экономию и возможность добавления других пользователей, может принести отличную рентабельность инвестиций и превратить дорогу из расхода в актив, а также очистить город от любых визуальных опасностей, связанных с зарядкой.
Что касается большегрузных грузовиков, то в настоящее время реального жизнеспособного решения нет; огромные аккумуляторы и быстрая зарядка создают огромные проблемы; мы можем оптимизировать наше развертывание для поддержки электрификации большегрузных грузовиков и использовать ту же инфраструктуру для зарядки других коммерческих пользователей, начиная с участков с высокой нагрузкой, таких как дороги, ведущие из портов в хабы и т. д.
Наша эффективность между питанием от сети и потреблением аккумулятора составляет около 87% в динамическом режиме (без учета повышенной энергоэффективности, связанной со снижением веса транспортного средства) и более 90% в статическом/полудинамическом режиме. Мы провели все необходимые испытания ЭМС/ЭМП, и показатели намного ниже стандарта, поэтому проблемы безопасности нет. Инфраструктура полностью пассивна и передает электричество только тогда, когда авторизованный приемник, находящийся над ней, посылает сигнал.
Нам не нужно развертывать бесконечные мили, но мы верим в эволюцию и оптимизированное развертывание. Мы не считаем, что имеет смысл производить и отправлять миллионы тонн аккумуляторов, производство которых опасно и загрязняет окружающую среду. Такие аккумуляторы должны использоваться в первую очередь для легковых автомобилей, а не для тяжелых грузовых транспортных средств.