Sự phát triển của xe năng lượng mới đang diễn ra mạnh mẽ, và vấn đề bổ sung năng lượng cũng đã trở thành một trong những vấn đề mà ngành công nghiệp quan tâm đầy đủ. Trong khi mọi người đang tranh luận về lợi ích của việc sạc quá mức và hoán đổi pin, liệu có "Kế hoạch C" nào cho việc sạc xe năng lượng mới không?
Có lẽ chịu ảnh hưởng từ sạc không dây của điện thoại thông minh, sạc không dây của ô tô cũng đã trở thành một trong những công nghệ mà các kỹ sư đã vượt qua. Theo báo cáo của phương tiện truyền thông, cách đây không lâu, công nghệ sạc không dây trên ô tô đã nhận được nghiên cứu đột phá. Một nhóm nghiên cứu và phát triển tuyên bố rằng đế sạc không dây có thể truyền điện đến ô tô với công suất đầu ra là 100kW, có thể tăng trạng thái sạc pin lên 50% trong vòng 20 phút.
Tất nhiên, công nghệ sạc không dây trên ô tô không phải là công nghệ mới. Với sự gia tăng của các loại xe năng lượng mới, nhiều thế lực đã khám phá công nghệ sạc không dây trong một thời gian dài, bao gồm BBA, Volvo và nhiều công ty ô tô trong nước.
Nhìn chung, công nghệ sạc không dây trên ô tô vẫn đang trong giai đoạn đầu và nhiều chính quyền địa phương cũng đang tận dụng cơ hội này để khám phá những khả năng lớn hơn cho giao thông trong tương lai. Tuy nhiên, do các yếu tố như chi phí, điện năng và cơ sở hạ tầng, công nghệ sạc không dây trên ô tô đã được thương mại hóa trên quy mô lớn. Vẫn còn nhiều khó khăn cần phải khắc phục. Câu chuyện mới về sạc không dây trên ô tô vẫn chưa dễ kể.
Như chúng ta đã biết, sạc không dây không phải là điều gì mới mẻ trong ngành công nghiệp điện thoại di động. Sạc không dây cho ô tô không phổ biến bằng sạc cho điện thoại di động, nhưng nó đã thu hút nhiều công ty thèm muốn công nghệ này.
Nhìn chung, có bốn phương pháp sạc không dây chính: cảm ứng điện từ, cộng hưởng từ trường, ghép điện trường và sóng vô tuyến. Trong số đó, điện thoại di động và xe điện chủ yếu sử dụng cảm ứng điện từ và cộng hưởng từ trường.
Trong đó, sạc không dây cảm ứng điện từ sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ của điện từ và từ trường để tạo ra điện. Nó có hiệu suất sạc cao, nhưng khoảng cách sạc hiệu quả ngắn và yêu cầu về vị trí sạc cũng nghiêm ngặt. Tương đối mà nói, sạc không dây cộng hưởng từ có yêu cầu về vị trí thấp hơn và khoảng cách sạc dài hơn, có thể hỗ trợ từ vài cm đến vài mét, nhưng hiệu suất sạc thấp hơn một chút so với trước đây.
Do đó, trong giai đoạn đầu khám phá công nghệ sạc không dây, các công ty ô tô đã ưu tiên công nghệ sạc không dây cảm ứng điện từ. Các công ty tiêu biểu bao gồm BMW, Daimler và các công ty xe hơi khác. Kể từ đó, công nghệ sạc không dây cộng hưởng từ đã dần được thúc đẩy, đại diện là các nhà cung cấp hệ thống như Qualcomm và WiTricity.
Ngay từ tháng 7 năm 2014, BMW và Daimler (nay là Mercedes-Benz) đã công bố thỏa thuận hợp tác để cùng nhau phát triển công nghệ sạc không dây cho xe điện. Năm 2018, BMW bắt đầu sản xuất hệ thống sạc không dây và biến nó thành thiết bị tùy chọn cho mẫu xe hybrid cắm điện 5 Series. Công suất sạc định mức là 3,2kW, hiệu suất chuyển đổi năng lượng đạt 85% và có thể sạc đầy trong 3,5 giờ.
Vào năm 2021, Volvo sẽ sử dụng xe taxi điện thuần túy XC40 để bắt đầu thử nghiệm sạc không dây tại Thụy Điển. Volvo đã thiết lập nhiều khu vực thử nghiệm đặc biệt tại thành phố Gothenburg, Thụy Điển. Xe sạc chỉ cần đỗ trên các thiết bị sạc không dây được nhúng trên đường để tự động khởi động chức năng sạc. Volvo cho biết công suất sạc không dây của hãng có thể đạt tới 40kW và có thể di chuyển 100 km trong 30 phút.
Trong lĩnh vực sạc không dây cho ô tô, đất nước tôi luôn đi đầu trong ngành. Năm 2015, Viện nghiên cứu điện lực Quảng Tây thuộc China Southern Power Grid đã xây dựng làn thử nghiệm sạc không dây cho xe điện trong nước đầu tiên. Năm 2018, SAIC Roewe đã ra mắt mẫu xe điện thuần túy đầu tiên có sạc không dây. FAW Hongqi đã ra mắt Hongqi E-HS9 hỗ trợ công nghệ sạc không dây vào năm 2020. Vào tháng 3 năm 2023, SAIC Zhiji chính thức ra mắt giải pháp sạc không dây thông minh cho xe công suất lớn 11kW đầu tiên.
Và Tesla cũng là một trong những nhà thám hiểm trong lĩnh vực sạc không dây. Vào tháng 6 năm 2023, Tesla đã chi 76 triệu đô la Mỹ để mua lại Wiferion và đổi tên thành Tesla Engineering Germany GmbH, lên kế hoạch tận dụng sạc không dây với chi phí thấp. Trước đây, CEO của Tesla, Musk đã có thái độ tiêu cực đối với sạc không dây và chỉ trích sạc không dây là "năng lượng thấp và không hiệu quả". Bây giờ ông gọi đó là một tương lai đầy hứa hẹn.
Tất nhiên, nhiều công ty ô tô như Toyota, Honda, Nissan và General Motors cũng đang phát triển công nghệ sạc không dây.
Mặc dù nhiều bên đã tiến hành các cuộc thăm dò dài hạn trong lĩnh vực sạc không dây, công nghệ sạc không dây ô tô vẫn còn lâu mới trở thành hiện thực. Yếu tố chính hạn chế sự phát triển của nó là công suất. Lấy Hongqi E-HS9 làm ví dụ. Công nghệ sạc không dây được trang bị có công suất đầu ra tối đa là 10kW, chỉ cao hơn một chút so với công suất 7kW của bộ sạc chậm. Một số mẫu xe chỉ có thể đạt được công suất sạc hệ thống là 3,2kW. Nói cách khác, không hề có sự tiện lợi nào với hiệu suất sạc như vậy.
Tất nhiên, nếu công suất sạc không dây được cải thiện, thì có thể là một câu chuyện khác. Ví dụ, như đã nêu ở đầu bài viết, một nhóm nghiên cứu và phát triển đã đạt được công suất đầu ra là 100kW, điều đó có nghĩa là nếu công suất đầu ra như vậy có thể đạt được, về mặt lý thuyết, xe có thể được sạc đầy trong khoảng một giờ. Mặc dù vẫn khó có thể so sánh với siêu sạc, nhưng đây vẫn là một lựa chọn mới để bổ sung năng lượng.
Theo góc độ tình huống sử dụng, lợi thế lớn nhất của công nghệ sạc không dây ô tô là giảm các bước thủ công. So với sạc có dây, chủ xe cần thực hiện một loạt các thao tác như đỗ xe, xuống xe, nhặt súng, cắm điện và sạc, v.v. Khi đối mặt với đống sạc của bên thứ ba, họ phải điền nhiều thông tin khác nhau, đây là một quá trình tương đối cồng kềnh.
Kịch bản sạc không dây rất đơn giản. Sau khi tài xế đỗ xe, thiết bị sẽ tự động cảm nhận và sau đó sạc không dây. Sau khi xe được sạc đầy, xe sẽ tự lái đi và chủ xe không cần phải thực hiện bất kỳ thao tác nào nữa. Theo góc độ trải nghiệm của người dùng, nó cũng sẽ mang lại cho mọi người cảm giác sang trọng khi sử dụng xe điện.
Tại sao sạc không dây trên ô tô lại thu hút nhiều sự chú ý của các doanh nghiệp và nhà cung cấp như vậy? Theo quan điểm phát triển, sự xuất hiện của kỷ nguyên không người lái cũng có thể là thời điểm phát triển mạnh mẽ của công nghệ sạc không dây. Để ô tô thực sự không người lái, chúng cần sạc không dây để thoát khỏi sự ràng buộc của cáp sạc.
Do đó, nhiều nhà cung cấp sạc rất lạc quan về triển vọng phát triển của công nghệ sạc không dây. Gã khổng lồ Đức Siemens dự đoán thị trường sạc không dây cho xe điện ở châu Âu và Bắc Mỹ sẽ đạt 2 tỷ đô la Mỹ vào năm 2028. Để đạt được mục tiêu này, ngay từ tháng 6 năm 2022, Siemens đã đầu tư 25 triệu đô la Mỹ để mua cổ phần thiểu số tại nhà cung cấp sạc không dây WiTricity nhằm thúc đẩy nghiên cứu công nghệ và phát triển hệ thống sạc không dây.
Siemens tin rằng sạc không dây cho xe điện sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong tương lai. Ngoài việc sạc thuận tiện hơn, sạc không dây cũng là một trong những điều kiện cần thiết để hiện thực hóa xe tự lái. Nếu chúng ta thực sự muốn triển khai xe tự lái trên diện rộng, công nghệ sạc không dây là điều không thể thiếu. Đây là một bước tiến quan trọng vào thế giới xe tự lái.
Tất nhiên, triển vọng là rất lớn, nhưng thực tế lại rất xấu. Hiện tại, các phương pháp bổ sung năng lượng cho xe điện ngày càng đa dạng và triển vọng sạc không dây được mong đợi rất nhiều. Tuy nhiên, theo quan điểm hiện tại, công nghệ sạc không dây cho ô tô vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và phải đối mặt với nhiều vấn đề, chẳng hạn như chi phí cao, sạc chậm, tiêu chuẩn không nhất quán và tiến độ thương mại hóa chậm.
Vấn đề về hiệu quả sạc là một trong những trở ngại. Ví dụ, chúng tôi đã thảo luận về vấn đề hiệu quả trong Hongqi E-HS9 đã đề cập ở trên. Hiệu quả thấp của sạc không dây đã bị chỉ trích. Hiện tại, hiệu quả sạc không dây của xe điện thấp hơn sạc có dây do mất năng lượng trong quá trình truyền không dây.
Về mặt chi phí, sạc không dây trên ô tô cần phải giảm hơn nữa. Sạc không dây có yêu cầu cao về cơ sở hạ tầng. Các thành phần sạc thường được đặt trên mặt đất, điều này sẽ liên quan đến việc cải tạo mặt đất và các vấn đề khác. Chi phí xây dựng chắc chắn sẽ cao hơn chi phí của các cọc sạc thông thường. Ngoài ra, trong giai đoạn đầu thúc đẩy công nghệ sạc không dây, chuỗi công nghiệp còn non trẻ và chi phí cho các bộ phận liên quan sẽ cao, thậm chí gấp nhiều lần giá của các cọc sạc AC gia dụng có cùng công suất.
Ví dụ, hãng xe buýt Anh FirstBus đã cân nhắc sử dụng công nghệ sạc không dây trong quá trình thúc đẩy điện khí hóa đội xe của mình. Tuy nhiên, sau khi kiểm tra, người ta thấy rằng mỗi nhà cung cấp tấm sạc mặt đất báo giá 70.000 bảng Anh. Ngoài ra, chi phí xây dựng đường sạc không dây cũng cao. Ví dụ, chi phí xây dựng một con đường sạc không dây dài 1,6 km ở Thụy Điển là khoảng 12,5 triệu đô la Mỹ.
Tất nhiên, vấn đề an toàn cũng có thể là một trong những vấn đề hạn chế công nghệ sạc không dây. Xét về tác động của nó đối với cơ thể con người, sạc không dây không phải là vấn đề lớn. "Quy định tạm thời về quản lý vô tuyến của thiết bị sạc không dây (truyền tải điện) (Dự thảo để lấy ý kiến)" do Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin công bố nêu rõ phổ tần 19-21kHz và 79-90kHz là dành riêng cho ô tô sạc không dây. Nghiên cứu có liên quan cho thấy chỉ khi công suất sạc vượt quá 20kW và cơ thể con người tiếp xúc gần với đế sạc thì mới có thể có tác động nhất định đến cơ thể. Tuy nhiên, điều này cũng đòi hỏi tất cả các bên phải tiếp tục phổ biến về an toàn trước khi người tiêu dùng có thể nhận ra.
Cho dù công nghệ sạc không dây cho ô tô có thực tế đến đâu và các tình huống sử dụng có tiện lợi đến đâu thì vẫn còn một chặng đường dài trước khi nó có thể được thương mại hóa trên quy mô lớn. Ra khỏi phòng thí nghiệm và triển khai vào cuộc sống thực, con đường đến với sạc không dây cho ô tô vẫn còn dài và gian nan.
Trong khi tất cả các bên đang tích cực khám phá công nghệ sạc không dây cho ô tô, khái niệm "robot sạc" cũng đã âm thầm xuất hiện. Những điểm khó khăn cần giải quyết bằng sạc không dây đại diện cho vấn đề về sự tiện lợi khi sạc của người dùng, điều này sẽ bổ sung cho khái niệm lái xe không người lái trong tương lai. Nhưng còn nhiều hơn một con đường đến Rome.
Vì vậy, "robot sạc" cũng bắt đầu trở thành một phần bổ sung trong quá trình sạc thông minh của ô tô. Cách đây không lâu, cơ sở thử nghiệm hệ thống điện mới của Khu trình diễn phát triển xanh quốc gia xây dựng tiểu vùng Bắc Kinh đã cho ra mắt một robot sạc xe buýt hoàn toàn tự động có thể sạc xe buýt điện.
Sau khi xe buýt điện vào trạm sạc, hệ thống thị giác sẽ ghi lại thông tin xe đến, hệ thống điều phối nền tảng sẽ ngay lập tức đưa ra nhiệm vụ sạc cho robot. Với sự hỗ trợ của hệ thống tìm đường và cơ chế đi bộ, robot tự động lái đến trạm sạc và tự động lấy súng sạc. , sử dụng công nghệ định vị thị giác để xác định vị trí cổng sạc xe điện và thực hiện các thao tác sạc tự động.
Tất nhiên, các công ty ô tô cũng bắt đầu nhìn thấy lợi thế của “robot sạc”. Tại Triển lãm ô tô Thượng Hải 2023, Lotus đã cho ra mắt một robot sạc flash. Khi xe cần sạc, robot có thể duỗi cánh tay cơ khí và tự động đưa súng sạc vào lỗ sạc của xe. Sau khi sạc, nó cũng có thể tự rút súng ra, hoàn thành toàn bộ quá trình từ khi bắt đầu đến khi sạc xe.
Ngược lại, robot sạc không chỉ có sự tiện lợi của sạc không dây mà còn có thể giải quyết vấn đề hạn chế công suất của sạc không dây. Người dùng cũng có thể tận hưởng niềm vui khi sạc quá mức mà không cần phải ra khỏi xe. Tất nhiên, robot sạc cũng sẽ liên quan đến chi phí và các vấn đề thông minh như định vị và tránh chướng ngại vật.
Tóm tắt: Vấn đề bổ sung năng lượng cho xe năng lượng mới luôn là vấn đề mà tất cả các bên trong ngành đều rất coi trọng. Hiện tại, giải pháp sạc quá mức và giải pháp thay thế pin là hai giải pháp chính thống nhất. Về mặt lý thuyết, hai giải pháp này đủ để đáp ứng nhu cầu bổ sung năng lượng của người dùng ở một mức độ nhất định. Tất nhiên, mọi thứ luôn tiến về phía trước. Có lẽ với sự ra đời của kỷ nguyên xe không người lái, sạc không dây và robot sạc có thể mở ra những cơ hội mới.
Thời gian đăng: 13-04-2024