Představte si, že tank naplníte během několika minut. Nyní si představte, že to uděláte bez připojení jakýchkoli kabelů. Zní to jako sci-fi, ale vědci z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ukázali, že to není žádný sen. Představili systém bezdrátového indukčního nabíjení, který poskytuje 120 kW výkonu s úžasnou 97% účinností. To je působivé. Z hlediska výkonu je to srovnatelné s nejrychlejšími moderními kabelovými stejnosměrnými nabíjecími stanicemi (DC).
To je velký krok vpřed. Předchozí systém ORNL z roku 2016 měl maximální výkon 20 kW. Produktivita se zvýšila 6krát. Výzkumnému týmu se toho podařilo dosáhnout kombinací nového designu cívky s pokročilými komponenty výkonové elektroniky z karbidu křemíku (SiC). Výsledkem je naviják, který je lehký, skladný a hlavně se nepřehřívá. Minimalizuje ztráty vysílacího výkonu a řeší jeden z nejnáročnějších problémů bezdrátového přenosu energie.
Jak funguje bezdrátové indukční nabíjení
Mechanismus je zdánlivě jednoduchý. Tento systém používá dvě cívky. Jeden je umístěn na zemi nebo na nabíjecí podložce. Druhý je na vozidle. Zemnící cívky přijímají střídavý proud ze sítě a převádějí jej na vysokofrekvenční zdroj střídavého proudu. To vytváří magnetické pole, které prochází vzduchovou mezerou asi 15 centimetrů (asi 6 palců).
Když sekundární vinutí vozidla vstoupí do tohoto magnetického pole, energie se přenese přes mezeru. Převádí se zpět na stejnosměrný proud (DC) a ukládá se do autobaterie. Žádné vidličky. Žádné zásuvky. Pouze fyzika.
ORNL ale nezůstalo jen u 120 kW. Cílem je rozšířit tuto technologii až na 350–400 kW. za co? Chcete-li zkrátit dobu nabíjení na 15 minut nebo méně. Ještě ambicióznější je vývoj dynamického bezdrátového nabíjení. To znamená, že nabíječkou se stává samotná silnice. Energii načerpáte při jízdě dálniční rychlostí.
Budoucnost zpoplatnění dálnic
Koncept je jasný. Nabíjecí cívka je pod asfaltem dálnice. Elektromobily (EV) nepřetržitě dobíjejí své baterie při jízdě rychlostí mezi 90 a 120 km/h (55 a 75 mph). To účinně eliminuje problémy s dosahem na velké vzdálenosti. Infrastruktura je skrytá. Proces probíhá bez povšimnutí.
Trpí však efektivita. Podzemní cívky jsou méně účinné než běžné měděné kabely. Ale pohodlí může stát za oběť.
Testy Siemens a BMW v Berlíně
Národní laboratoř Oak Ridge provádí fyzický výzkum v Tennessee a společnosti Siemens a BMW provádějí logistické testy v Berlíně. Od června bude v německé metropoli zaveden systém indukčního nabíjení. Využívá podzemní vysílač pro přenos energie do cívek vozidla, čímž eliminuje potřebu kabelů.
K testování je použit prototyp BMW ActiveE. Jedná se o plně elektrickou verzi řady 1. Přesné technické detaily berlínských testů zatím nejsou známy, ale důraz je kladen na skutečnou integraci.
To odráží úsilí v USA. Plugless Power provádí podobné testování v ústředí společnosti Google v Kalifornii. Závodí se v tom, aby se bezdrátové nabíjení stalo spíše normou než novinkou.
Proč je utajení důležité
Proč se musíme starat o zapuštění cívek do země? Protože současná nabíjecí infrastruktura je ošklivá. Hromady kabelů, objemné stanice a nepohodlí pro veřejnost. Podzemní systém je neviditelný. Hodí se do městské krajiny.
Siemens to považuje za důležité pro masové přijetí. Elektromobily je třeba nabíjet častěji než vozidla se spalovacím motorem. Potřebujete flexibilní řešení. Bezdrátové nabíjení zajišťuje automatické nabíjení. Představte si taxi čekající na cestující. Auto se nabíjí na volnoběh. Není nutný žádný zásah řidiče. Neztrácejte čas.
Pak se mohou přesvědčit ti, kteří pochybují. Pokud bychom mohli dobíjet tak přirozeně, jako dýcháme, bariéra vstupu by se výrazně snížila.
Závěr
Blížíme se k bodu, kdy lze elektromobily nabíjet stejně rychle jako tankování benzínu. Hodnota ORNL 120 kW udává tón. Siemens a BMW prokázaly účinnost prezentovaných modelů. Google tuto technologii testuje v Silicon Valley.
Technologie existuje. Vysoká účinnost. Problémy s infrastrukturou přetrvávají. Směr je však jasný. Odcházíme od kabelů. Pohybujeme se směrem k vložené energii.
Je opravdu možné nabít auto stejně rychle jako natankovat palivo? Možná ne dnes. Ale s 350 kW již na obzoru se mezera rychle zmenšuje. Silnice se mění. Jste připraveni?
