Sạc không dây - Giải pháp tiềm năng đẩy mạnh việc sử dụng xe điện toàn cầu

Công nghệ sạc không dây cho xe điện

Một giờ lái xe về phía nam Stuttgart, Đức, là một đoạn đường được cho có thể đại diện cho tương lai của việc sạc xe điện.

Tuy nhiên, dải đất dài hàng cây số này ở thị trấn Balingen của Đức, vào cuối năm nay, sẽ tổ chức cuộc thử nghiệm công khai đầu tiên trên thế giới về “sạc không dây” cho xe điện. Mục đích của nó là cho thấy rằng một công nghệ từ lâu được coi là đầy tham vọng và tương lai giờ đây có thể hoạt động trong thế giới thực.

Một số nhà sản xuất ô tô, bao gồm cả BMW, đã cung cấp các phương tiện có miếng đệm cho phép chúng sạc lại khi đỗ bằng công nghệ không dây. Nhưng khả năng tiếp nhiên liệu cho pin khi đang lái xe, hay con được gọi là sạc nhanh, có ý nghĩa rộng rãi đối với ngành.

Quan trọng nhất trong số này là giảm kích thước của pin cần thiết trong xe để tránh “lo lắng về phạm vi hoạt động”. Đây thực tế vẫn là một trong những rào cản lớn nhất đối với việc áp dụng rộng rãi xe điện trên toàn cầu.

Các nhà sản xuất ô tô và các nhóm vận động hành lang trong ngành đã cảnh báo rằng có quá ít điểm sạc được đưa vào để phục vụ số lượng xe điện dự kiến trên đường. Họ cũng bày tỏ lo ngại về khả năng thiếu hụt nguyên liệu pin vào hoặc ngay sau đó vào giữa thập kỷ này.

Tuy nhiên, các nhà phân tích tin rằng sạc nhanh cho phép phương tiện mang theo pin nhỏ hơn nhiều, sẽ cho phép sử dụng các nguồn lực hạn chế trên nhiều phương tiện hơn.

Andreas Wendt, giám đốc điều hành của chi nhánh Đức của Electreon, một đơn vị từ Israel cung cấp hệ thống sạc, cho biết: “Mục đích của dự án này không chỉ là mở ra khả năng sạc không dây cho công chúng ở Đức. Các khía cạnh quan trọng khác bao gồm việc phát triển và sử dụng một công cụ hỗ trợ các nhà quy hoạch giao thông công cộng về nơi lắp đặt cơ sở hạ tầng quy nạp cho một thị trấn hoặc khu vực cụ thể”.

Cuộc cách mạng với xe điện

Các thử nghiệm ban đầu cho thấy “sạc nhanh không dây hiệu quả, an toàn và dễ triển khai như thế nào”, Wendt cho biết thêm. “Chúng tôi hy vọng đây là khởi đầu của nhiều dự án khác trên đường công cộng và tư nhân ở Đức”.

Khi các nhà sản xuất phương tiện tăng cường sản xuất các mẫu pin để đáp ứng các quy định về khí thải được thắt chặt, sạc nhanh nếu được chứng minh là hoạt động trên quy mô lớn và tiết kiệm chi phí, do đó sẽ đưa ra giải pháp cho việc thiếu các điểm sạc tĩnh.

Michele Mueller, từ Bộ Giao thông vận tải Michigan, cũng đang thử nghiệm công nghệ này trong năm nay, cho biết: “Hệ thống sạc không dây trên đường sẽ là một cuộc cách mạng đối với xe điện bằng cách có khả năng kéo dài thời gian sạc pin của xe điện mà không cần phải dừng lại và cắm điện”.

Những cuộc thử nghiệm đường bộ đầu tiên này phần lớn có xe buýt, chạy trên các tuyến đường cố định, giúp chúng dễ điều khiển hơn, và cũng như một số xe taxi, có thể tính phí từ các tấm đệm được đặt dưới hàng tại sân bay hoặc nhà ga.

Michael Hurwitz, chuyên gia di chuyển trong tương lai tại công ty dịch vụ chuyên nghiệp PA Consulting, giải thích: “Việc áp dụng công nghệ này trước tiên sẽ là trong một đội xe hoặc đội xe cố định, bởi vì nó khó hơn theo cấp số nhân khi bạn đi ô tô riêng”. Hurwitz trước đây là người đứng đầu bộ phận đổi mới tại Transport for London, cơ quan chính quyền địa phương chịu trách nhiệm về hầu hết mạng lưới giao thông ở thủ đô Vương quốc Anh.

Các bộ phận phải tương thích với nhau, cho phép các mẫu xe đối thủ sạc trên cùng một hệ thống để tránh sao chép công nghệ. Trong khi đó, việc lắp đặt các miếng sạc không dây dưới sàn có thể rất tốn kém.

Sau đó, có một thách thức lớn hơn là khiến các nhà khai thác đường cao tốc phối hợp với lưới năng lượng, một ngành công nghiệp liên quan đến ngành ô tô rộng lớn hơn.

Hurwitz gợi ý cơ hội tốt nhất cho công nghệ là để nó “được đưa vào cách chúng ta xây dựng và bảo trì các con đường, cả về mặt thương mại và vận hành, nếu bất kỳ đường cao tốc nào sẽ làm cho nó hoạt động, thì đó là các hành lang vận chuyển hàng hóa được sử dụng nhiều”.

Tuy nhiên, nhu cầu kết nối điện tốc độ cao có thể khiến việc sạc trên đường trở nên quá khó khăn.

Khi FirstBus, nhà điều hành xe buýt khu vực lớn thứ hai của Vương quốc Anh, đang trong quá trình điện khí hóa đội xe của mình, xem xét tính năng sạc không dây, đã kết luận rằng dự án này quá tốn kém do nhu cầu cung cấp điện cho nhiều điểm dừng xe buýt ở nông thôn.

Garry Birmingham, giám đốc bộ phận khử carbon của FirstBus cho biết: “Tất cả là về nguồn cung cấp năng lượng. Một số bến xe buýt thậm chí còn không có đèn. Công ty được báo giá 70.000 bảng Anh cho mỗi miếng sạc trên mặt đất”.

Mặc dù vậy, công nghệ này dự kiến sẽ có một số bước đột phá trong thập kỷ này. Nhóm nghiên cứu công nghệ IDTechEx dự đoán sẽ có khoảng 700.000 phương tiện sạc không dây thuộc sở hữu của những người lái xe cao cấp vào năm 2032, “vì sự tiện lợi bổ sung của việc không phải cắm điện”.

Dự kiến có ​​khoảng 180.000 trong số này là xe tải giao hàng chạy điện, vì “không gian hạn chế trong kho sẽ cần các giải pháp không dây không xâm nhập để xe tải có thể được sạc và chất hàng hóa cùng một lúc”, IDTechEx cho biết: “Xe buýt quá cảnh cũng là những ứng cử viên tốt để áp dụng nhưng khối lượng đơn vị nhỏ hơn nhiều”.

Các nhà sản xuất ô tô hàng đầu trên thế giới hiện cũng đã quan tâm tới công nghệ này. Chủ sở hữu Fiat Stellantis đã thử nghiệm sạc nhanh trên đường đua riêng từ năm 2021, trong khi Volvo Cars năm ngoái thông báo sẽ thử nghiệm sạc không dây trên các mẫu xe điện XC40 của mình.

Mats Moberg, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu và phát triển của Volvo cho biết: “Thử nghiệm công nghệ sạc mới cùng với các đối tác được chọn là một cách tốt để đánh giá các tùy chọn sạc thay thế cho ô tô tương lai của chúng tôi”.