Ασύρματη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων εν κινήσει: Η τεχνολογία της Honda περνά σε δοκιμές το 2027

Σύνοψη

• Η Honda εξέλιξε ένα σύστημα Δυναμικής Ασύρματης Μεταφοράς Ενέργειας (DWPT) επιτρέποντας στα ηλεκτρικά οχήματα να φορτίζουν εν κινήσει χωρίς την ανάγκη στάσης σε σταθμούς.
• Το έργο υλοποιείται σε συνεργασία με την Taisei Corporation, η οποία παρέχει το σύστημα τροφοδοσίας, και την Taisei Rotec Corporation, η οποία αναλαμβάνει την ενσωμάτωση του εξοπλισμού κάτω από το οδόστρωμα.
• Οι δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες θα ξεκινήσουν τον Απρίλιο του 2027 στον αυτοκινητόδρομο E14 Tateyama της Ιαπωνίας, με στόχο την αξιολόγηση της αντοχής από τη διέλευση βαρέων επαγγελματικών οχημάτων.
• Η τεχνολογία υπόσχεται να μειώσει δραστικά το μέγεθος και το βάρος των μπαταριών στα μεγάλα φορτηγά, βελτιστοποιώντας τη ροή των εμπορευματικών μεταφορών (logistics).

Η ιαπωνική αυτοκινητοβιομηχανία Honda, μέσω μιας στρατηγικής συνεργασίας με τις κατασκευαστικές εταιρείες Taisei Corporation και Taisei Rotec Corporation, ολοκλήρωσε την αρχική ανάπτυξη ενός συστήματος μαγνητικής σύζευξης το οποίο επιτρέπει την ασύρματη φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων καθώς αυτά κινούνται με υψηλές ταχύτητες στον αυτοκινητόδρομο.

Βασικά δεδομένα

• Ισχύς φόρτισης: Συστήματα ασύρματης μετάδοσης ενέργειας που αγγίζουν τα 150 kW για ταχεία μεταφορά ρεύματος.
• Κατανομή εξαρτημάτων: Δέκτες υψηλής πυκνότητας οχήματος από τη Honda, ταχεία παροχή DC από την Taisei, ενσωμάτωση σε άσφαλτο από την Taisei Rotec.
• Χρονοδιάγραμμα: Έναρξη δοκιμών στον αυτοκινητόδρομο τον Απρίλιο του 2027, μετά από εξαντλητικές δοκιμές αντοχής στα τέλη του 2026.
• Κύριος στόχος: Βαρέα επαγγελματικά οχήματα μεταφορών (logistics) για μείωση της χωρητικότητας των απαιτούμενων μπαταριών.

Η αναζήτηση για αποδοτικότερους τρόπους επαναφόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων οδηγεί τις μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες στην έρευνα υποδομών που δεν απαιτούν την ακινητοποίηση του οχήματος, επιτρέποντας την αδιάλειπτη συνέχιση του ταξιδιού και την ταυτόχρονη αναπλήρωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαδικασία της δυναμικής ασύρματης μεταφοράς ενέργειας, γνωστή διεθνώς με το ακρωνύμιο DWPT (Dynamic Wireless Power Transfer), βασίζεται στην αρχή της μαγνητικής επαγωγής, όπου η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται μέσω μαγνητικών πεδίων από τα πηνία που βρίσκονται κρυμμένα κάτω από την επιφάνεια του δρόμου προς τους ειδικούς δέκτες που έχουν εγκατασταθεί στο κάτω μέρος του πλαισίου των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και των φορτηγών. 

Το τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης της Honda εργάζεται πάνω στη θεωρητική και εργαστηριακή θεμελίωση της συγκεκριμένης αρχιτεκτονικής συστηματικά από το 2021, έχοντας διαπιστώσει νωρίς πως το κύριο εμπόδιο για την ευρεία υιοθέτηση των ηλεκτρικών φορτηγών μεγάλων αποστάσεων παραμένει ο δυσανάλογος όγκος των συσσωρευτών που απαιτούνται για την εξασφάλιση επαρκούς αυτονομίας, γεγονός που μειώνει το ωφέλιμο φορτίο και αυξάνει δραματικά το συνολικό βάρος των οχημάτων.

Η τεχνολογική συνεργασία και η αρχιτεκτονική της υποδομής

Για να καταστεί εφικτή η υλοποίηση ενός τέτοιου δικτύου εκτός των ελεγχόμενων συνθηκών ενός εργαστηρίου, απαιτήθηκε η συνδρομή εξειδικευμένων εταίρων από τον τομέα των κατασκευών και της διαχείρισης υποδομών, οδηγώντας τη Honda στην υπογραφή μιας κρίσιμης συμφωνίας κοινής έρευνας το 2025 με τις Taisei Corporation και Taisei Rotec Corporation. Η λειτουργία του συστήματος προϋποθέτει τον απόλυτο συγχρονισμό τριών διαφορετικών τεχνολογικών πυλώνων, στους οποίους οι τρεις εταιρείες μοίρασαν τις αρμοδιότητές τους προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή αποδοτικότητα κατά τη μεταφορά του ηλεκτρικού φορτίου. Αρχικά, η ίδια η Honda ανέλαβε αποκλειστικά τον σχεδιασμό και την κατασκευή των μονάδων πομπού και δέκτη υψηλής πυκνότητας ισχύος, οι οποίοι είναι πλήρως συμβατοί με συστήματα διανομής συνεχούς ρεύματος (DC) και διακρίνονται για τη δυνατότητά τους να απορροφούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας μέσα στα ελάχιστα δευτερόλεπτα που το κινούμενο όχημα περνά πάνω από το πηνίο με ταχύτητα αυτοκινητόδρομου.

Παράλληλα, η Taisei Corporation ανέπτυξε το κεντρικό σύστημα τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος υψηλής απόκρισης, το οποίο λειτουργεί ως ο κεντρικός εγκέφαλος της εγκατάστασης αναγνωρίζοντας στιγμιαία την παρουσία του συμβατού οχήματος προκειμένου να διοχετεύσει την κατάλληλη ποσότητα ρεύματος χωρίς καθυστερήσεις ή απώλειες κατά τη μεταγωγή, αποφεύγοντας έτσι την άσκοπη κατανάλωση ενέργειας όταν ο δρόμος παραμένει άδειος. Τέλος, το ίσως πιο απαιτητικό πρακτικό κομμάτι του έργου ανατέθηκε στην Taisei Rotec, η οποία σχεδίασε τις μεθόδους ενσωμάτωσης των πηνίων και του απαραίτητου ηλεκτρολογικού εξοπλισμού κάτω από το οδόστρωμα με τέτοιο τρόπο ώστε να μην επηρεάζεται η συνοχή της ασφάλτου, διασφαλίζοντας ταυτόχρονα πως το υλικό θα αντέχει στις συνεχείς και ισχυρές καταπονήσεις που προκαλούνται από τη διέλευση βαρέων φορτηγών πλήρους φορτίου κάτω από ακραίες καιρικές συνθήκες.

Το χρονοδιάγραμμα των δοκιμών και η εφαρμογή σε πραγματικές συνθήκες

Η μετάβαση της τεχνολογίας από το επίπεδο του αρχικού πρωτοτύπου στο επίπεδο της αξιολόγησης σε δημόσιους δρόμους πρόκειται να πραγματοποιηθεί μέσα από μια σειρά αυστηρά ελεγχόμενων δοκιμών που θα λάβουν χώρα κατά τη διάρκεια του ιαπωνικού οικονομικού έτους 2027, το οποίο ξεκινά επίσημα τον Απρίλιο της ίδιας χρονιάς. Προτού, ωστόσο, επιτραπεί η διέλευση οποιουδήποτε οχήματος πάνω από τον εξοπλισμό σε ανοιχτό περιβάλλον κυκλοφορίας, οι εγκαταστάσεις θα περάσουν από εξαντλητικά τεστ ανθεκτικότητας στα τέλη του 2026 μέσα σε ειδικά διαμορφωμένες πίστες, με μοναδικό σκοπό να επαληθευτεί η δομική ακεραιότητα των θαμμένων πομπών κάτω από τις ασύμμετρες δυνάμεις τριβής και πίεσης που ασκούν τα μεγάλα επαγγελματικά οχήματα στην επιφάνεια του δρόμου. Αμέσως μετά την ολοκλήρωση αυτής της κρίσιμης φάσης ελέγχου, το σύστημα DWPT θα τοποθετηθεί σε ένα πειραματικό τμήμα 300 περίπου μέτρων στον αυτοκινητόδρομο E14 Tateyama Expressway της Ιαπωνίας, προσφέροντας τα πρώτα πραγματικά δεδομένα τηλεμετρίας σχετικά με το ακριβές ποσοστό της ενέργειας που μεταβιβάζεται επιτυχώς από την άσφαλτο στις μπαταρίες ενός κινούμενου οχήματος.

Οι επιπτώσεις στον κλάδο των logistics και την κατασκευή ηλεκτρικών οχημάτων

Η επιτυχής εμπορική εφαρμογή των επαγωγικών δρόμων φόρτισης διαθέτει τη δυναμική να μεταβάλει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζουν οι κατασκευαστές τον σχεδιασμό των μελλοντικών ηλεκτρικών αυτοκινήτων, επηρεάζοντας άμεσα την αρχιτεκτονική των πλαισίων αλλά και την παγκόσμια εφοδιαστική αλυσίδα των πρώτων υλών. Αν τα οχήματα καταστούν ικανά να ανακτούν ενέργεια συνεχώς κατά τη διάρκεια των διαδρομών τους στους μεγάλους εθνικούς άξονες, η ανάγκη για τεράστιες μπαταρίες που προσφέρουν αυτονομία εκατοντάδων χιλιομέτρων απλά εξαλείφεται, επιτρέποντας στις εταιρείες να κατασκευάσουν οχήματα με σημαντικά μικρότερους, ελαφρύτερους και πολύ πιο προσιτούς οικονομικά συσσωρευτές. 

Αυτή η εξέλιξη ωφελεί ιδιαίτερα τον παγκόσμιο κλάδο των εμπορευματικών μεταφορών, καθώς τα ηλεκτρικά φορτηγά μεγάλου τονάζ θα μπορούν να ταξιδεύουν ασταμάτητα διατηρώντας το μέγιστο επιτρεπόμενο ωφέλιμο φορτίο τους, βελτιώνοντας δραματικά την αποδοτικότητα του στόλου και μειώνοντας τις χιλιάδες ώρες αδράνειας που σήμερα απαιτούνται στους σταθμούς ταχείας φόρτισης DC κατά τη διάρκεια των υποχρεωτικών στάσεων των οδηγών. Παρ’ όλα αυτά, το συνολικό κόστος κατασκευής και συντήρησης αυτού του εξειδικευμένου οδικού δικτύου σε συνδυασμό με την επιτακτική ανάγκη για θέσπιση κοινών διεθνών προτύπων ώστε οχήματα διαφορετικών κατασκευαστών να αξιοποιούν την ίδια διασυνδεδεμένη υποδομή, παραμένουν τεχνικές προκλήσεις τις οποίες το ερευνητικό πρόγραμμα της Honda καλείται να απαντήσει τα αμέσως επόμενα χρόνια.

Πηγή – Techgear

ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

BUY & SELL IN CYPRUSwww.buyme.cy