Vozniki električnih avtomobilov si gotovo želijo, da jim s praznimi baterijami ne bi bilo treba iskati prostih polnilnih postaj in da jim ne bi bilo treba skrbeti, da bo v baterijah dovolj elektrike. Odgovor na te strahove bi lahko bile elektrificirane ceste, ki bi med vožnjo napajale električne avtomobile.
V začetku leta 2025 bo steza za induktivno polnjenje električnih avtomobilov začela delovati tudi na severu Bavarske. Testno stezo bodo zgradili v okviru projekta E/MPOWER, ki ga izvaja oddelek za avtomatizacijo tovarn in proizvodnih projektov (FAPS) na univerzi v Erlangnu-Nürnbergu. Oddelek bo skupaj s partnerji iz gospodarstva in industrije in tehnično šolo Nürnberg izvedel projekt, v okviru katerega bi radi tehnologijo induktivnega polnjenja avtomobilov privedli do serijske proizvodnje. Konzorcij naj bi v projekt vložil okrog osem milijonov evrov.
Pospešitev elektrifikacije
Promet globalno proizvede okrog četrtino toplogrednih plinov in to bi lahko do neke mere zmanjšali z večjim številom električnih avtomobilov. Vendar pa se ti še vedno soočajo s slabim sprejemom na strani voznikov. Z okrog 400 kilometri so njihovi dosegi še vedno omejeni, za polnjenje baterij pa je potrebnega več časa kot za polnjenje posode za bencin ali dizel. In še to pod pogojem, da so v bližini proste polnilne postaje.
Eden od načinov za rešitev teh težav so elektrificirane ceste, na katerih bi se avtomobili induktivno, se pravi brezžično, polnili med vožnjo ali postankom na parkirišču. Za to bi skrbele tuljave v podlagi, ki bi ustvarile magnetno polje. Ko bi avtomobil peljal po takšni cesti, bi to magnetno polje vzbudilo napetost v tuljavi, ki bi bila vgrajena v avtomobil, in ta bi polnila baterijo. Posebnost induktivne tehnologije v primerjavi z električnimi vodi nad cesto je, da se jo lahko nevidno vgradi v ceste in parkirišča in da omogoča polnjenje tako gospodarskih kot tudi osebnih električnih vozil ne glede na velikost.
V okviru projekta E/MPOWER bo ekipa pod vodstvom profesorja dr. Alexandra Kühla na FAPS razvijala tehnološke, proizvodne in konstrukcijske procese , ki bodo omogočili serijsko gradnjo takšnih cest. Namen projekta je predvsem vzpostavitev standardov za proizvodnjo tuljav in njihovo vgradnjo v cestišča.
Testni kilometer
Pomemben korak v razvoju induktivnega polnjenja bo vgradnja tehnologije za induktivno polnjenje, ki so jo razvili pri partnerju v projektu, podjetju Electreon, v kilometrski odsek avtoceste na severu Bavarske.
S poletjem 2025 bodo lahko vozniki na testni stezi torej v praksi preskušali induktivno polnjenje električnih vozil. Kratka testna steza sicer res ne bo mogla napolniti električnega avtomobila, bo pa pokazala zmožnosti takšnega postopka.
Dr. Alexandru Kühlu smo postavili tudi nekaj dodatnih vprašanj o testni stezi in potencialih induktivnega polnjenja električnih vozil.
Kakšne so zahteve vgradnje sistemov za induktivno polnjenje v površino cest in parkirišč? Bo možna nadgradnje obstoječih cestišč ali bodo ti sistemi zahtevali popolno rekonstrukcijo cest?
Pomemben pogoj je seveda razpoložljivost električne energije na mestu, kjer bo zgrajena električna cesta. Sicer pa se trenutno dela na različnih procesih in tehnologijah za integracijo teh sistemov v ceste. V okviru projekta E/MPOWER na primer poskrbimo za integracijo tuljav med popravilom ceste, v okviru projekta E/ROAD pa s partnerji razvijamo montažne betonske dele, ki jih lahko nato uporabimo na ulicah ali parkiriščih. Vendar pa obstajajo tudi drugi pristopi k integraciji v ceste.
Ali je induktivno polnjenje možno le na avtocestah, ali bi bilo možno tudi v mestu in na podeželskih cestah?
Če je na razpolago električni priključek, je mogoče elektrificirati vse podlage, od avtocest in podeželskih cest do postajališč za taksije ali avtobuse in zasebnih garaž.
Ali sistemi za induktivno polnjenje predstavljajo kakšno nevarnost za druge udeležence v prometu: pešce, kolesarje?
Sistemi za induktivno polnjenje se predvidoma aktivirajo le tedaj, ko čeznje zapelje vozilo z ustrezno odjemno tuljavo in jim signalizira, da se želi polniti. Glede odgovorov o potencialnih nevarnostih elektromagnetnega valovanja in potencialnih zdravstvenih težavah se zanašamo na naše raziskovalne partnerje. Dva dokumenta, ki smo ju preučili, kažeta, da sistemi za induktivno polnjenje avtomobilov pri ljudeh ne bi smeli povzročati zdravstvenih težav.
Kako se po dosedanjih izkušnjah induktivno polnjenje obnese v primerjavi s polnilnimi kabli? Bi bile izgube pri polnjenju večje ali manjše?
Odvisno od sistema in zasnove s trenutnimi testnimi pilotskimi sistemi med stacionarnim polnjenjem, torej ko avtomobil miruje, dosežemo do 90-odstotno učinkovitost prenosa elektrike. To je primerljivo s polnjenjem preko žičnega priključka, kjer se dosega približno 95-odstotna učinkovitost. Iz fizikalnih vzrokov so torej izgube pri induktivnem polnjenju malce višje.
Pri projektu sodelujemo s podjetjem Electreon. Z njihovimi sistemi je bil med vožnjo v Evropi že prenesen tok z močjo 70 kilovatov, na testni stezi v Utahu v ZDA pa so dosegli celo prenos toka z močjo 100 kilovatov. Vendar pa so v ZDA v tem primeru uporabili tovornjak, ki je imel več sprejemnih tuljav.
Kako bi na polnjenje vplivalo denimo, če bi bil na odseku ceste le eden ali več avtomobilov? Bi bil sistem sposoben prenesti gnečo med jutranjimi prometnimi konicami?
Še enkrat naj ponovim, da smo proizvajalci strojne opreme in razvijamo procese za delovanje induktivnega polnjenja. Sistem mora biti zasnovan tako, da se vozilo oskrbuje s približno toliko energije, kolikor je je potrebne za njegovo vožnjo. Volkswagen ID.4 ima po podatkih ADAC denimo porabo 22,8 kilovatne ure na sto kilometrov. To pomeni, da stalen prenos elektrike z močjo približno 25 kilovatov zadostuje za pogon vozila in nekaj polnjenja baterije. Za dve vozili bi potem na istem odseku potrebovali elektriko z močjo 50 kilovatov in tako naprej. Razpoložljiva električna moč torej v nekem trenutku gotovo postane omejujoči faktor.
To pomeni da se boste vozili v blazno velikih mikrovalovnih pečicah.
torej super težke baterijske avte boste naredile še težke, ker bodo nosili za sabo te polnilce. no ja najprej naj …
Super, lahko boš med vožnjo polnil avtomobil, hkrati pa si boš naredil kokice kar na kolenih..Kreteni..