تقنية الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية تسجل رقماً قياسياً جديداً

قام مختبر أوك ريدج الوطني بعرض أول شحن بقوة 270 كيلووات عبر نظام شحن لاسلكي متعدد الأطوار.

استخدم مختبر أوك ريدج الوطني سيارة بورش تايكان للاختبار، حيث صمم نظام الشحن الأكثر خفة في العالم لكل كيلووات، أظهر الشحن الحثي وعدًا في الماضي، ولكن في سوق قطع الغيار للسيارات الكهربائية لا تزال معدلات توصيل الطاقة محدودة للغاية. يبدو احتمال امتلاك المستهلكين مثل هذا النظام متواضعًا إلى حد ما لأن معظم مالكي السيارات الكهربائية لن يكون لديهم اتصال شبكة مناسب في منازلهم. قبل عقد من الزمان، كان يُنظر إلى الشحن اللاسلكي أو الحثي للسيارات الكهربائية على أنه تقنية ستكون شائعة جدًا في العالم الحقيقي في العقد الثاني من القرن الحالي، كل ما كان على المالكين فعله لشحن سياراتهم في المنزل أو العمل هو الدخول إلى موقف للسيارات مع بساط مسطح صغير، والذي سيقوم بشحن بطارية السيارة الكهربائية دون الاتصال بها.

الآن، في عام 2024، تمتلك السيارات بالتأكيد شواحن لاسلكية، لكنها مخصصة لهواتفنا التي تتطلب طاقة أقل بكثير. لم ينطلق الشحن اللاسلكي أبدًا على النطاق المتوقع، على الرغم من أن وسادات الشحن الحثي متاحة بالتأكيد في سوق قطع الغيار للسيارات الكهربائية. ويبدو أن السبب الرئيسي لا يزال هو سرعات الشحن. إذا كان مالكو السيارات الكهربائية سينفقون أموالًا طائلة على حل شحن منزلي، فقد يكون من الأفضل استخدام سلك يقوم بتزويد السيارة بالطاقة بأسرع ما يمكن، على الرغم من أن نظام الشحن الحثي قد يبدو مريحًا ومستقبليًا للوهلة الأولى. ثم هناك أيضًا عامل تثبيت الأجهزة على السيارة نفسها، مما يزيد من التكلفة والوزن. أدت الأولويات المماثلة إلى توجيه تطوير محطات الشحن للسيارات الكهربائية، بالإضافة إلى نقص الأجهزة المشتركة في السيارات التي من شأنها السماح لكل سيارة كهربائية على الطريق باستخدام حصيرة شحن.

لكن جانب سرعة الشحن يظهر علامات على اللحاق أخيرًا. حتى أن جميع نقاط الشحن السريع بالتيار المستمر في محطة شحن السيارات الكهربائية لن تقدم لك 270 كيلووات عبر كابل. في الآونة الأخيرة، أجرى علماء في مختبر أوك ريدج الوطني في تينيسي أول نقل طاقة لاسلكي إلى سيارة بورش تايكان، باستخدام نظام شحن لاسلكي متعدد الأطوار بقوة 270 كيلووات. تم تحقيق الاختراق بعد أشهر قليلة فقط من تحقيق نفس النظام جلسة شحن لاسلكي بقوة 100 كيلووات. استخدم الفريق في أوك ريدج ملفات اقتران كهرومغناطيسية متعددة الأطوار خفيفة الوزن، تتميز بقطر مضغوط نسبيًا يبلغ 19 بوصة. وقال المختبر إن طريقة نقل الطاقة هذه مشابهة لتلك المستخدمة لشحن الهواتف، لكن العوامل الحاسمة هي تصميم وهندسة ملفات متعددة الأطوار الفريدة. كان عامل مهم آخر هو الحجم المضغوط لنظام الشحن على هيكل تايكان السفلي. والنتيجة، وفقًا لأوك ريدج، هي نظام الشحن الأكثر خفة في العالم لكل كيلووات.

قال عمر أونار، قائد مجموعة إلكترونيات قوة المركبات والباحث الرئيسي في عرض بورش في ORNL: “يمكن لملف المستقبل المصمم لسيارة بورش تايكان البحثية تحقيق كثافة طاقة أعلى بـ 8 إلى 10 مرات مقارنة بالأنظمة الحالية”. الخطوة التالية هي تطوير النظام إلى شيء يمكن تصنيعه بسهولة وبأسعار معقولة. ومع ذلك، يبدو احتمال امتلاك المستهلكين مثل هذا النظام متواضعًا لسبب رئيسي واحد: لن يكون لدى معظم مالكي السيارات الكهربائية اتصال شبكة مناسب في منازلهم يمكنه توجيه 270 كيلووات إلى بطارية سيارتهم.

ستكون مثل هذه الأجهزة باهظة الثمن حتى بالنسبة لشاحن سلكي، بعبارة ملطفة. في الواقع، حتى أن جميع نقاط الشحن السريع بالتيار المستمر في محطة شحن السيارات الكهربائية التي تختارها لن تقدم لك 270 كيلووات عبر كابل في أي يوم معين. من الناحية العملية، يجب أن يصبح مثل هذا النظام شائعًا جدًا كتنسيق للأجهزة في السيارات الكهربائية التي سيتم تقديمها في محطات الشحن السريع، بحيث يمكن للمستخدمين الحقيقيين الاستفادة من راحته. وكما رأينا في حروب تنسيق الشاحن، استغرق الاتفاق على معيار موحد حقيقي للفلين أكثر من عقد من الزمن وهو بعيد عن الاستقرار.

إذا كان هناك منافس لأنظمة متعددة الأطوار، فمن المحتمل أن يظل الشحن السريع بالتيار المستمر، مع محطات تبديل البطارية في المرتبة الثانية. يبدو أن الزيادة في سرعات الشحن بالتيار المستمر السلكية في المحطات (تقترب الآن من مستوى ميغاواط للشاحنات)، إلى جانب انتشار هندسات 800 فولت في السيارات، لا يزالان يفضلان أكشاك الشحن السلكية.

هل سيقلع الشحن الحثي في السنوات القادمة مع اقترابه من سرعات الشحن السريع بالتيار المستمر، أم أن متطلبات هذه التقنية ستظل متخصصة للغاية؟ أخبرنا برأيك في التعليقات أدناه.

جاي رامي نشأ جاي رامي حول السيارات الأوروبية الغريبة جدًا، وبدلاً من البحث عن شيء موثوق ومريح للاستخدام الشخصي، انجذب إلى الجانب الأكثر مغامرة من طيف الاعتمادية. على الرغم من متابعة السيارات الفرنسية لمدة عقد من الزمن، إلا أنه تمكن بطريقة ما من تجنب ملكية سيتروين، واعتبرها شائعة جدًا، وهو ينظر حاليًا إلى السيارات من تشيكوسلوفاكيا السابقة. يعمل جاي مع Autoweek منذ عام 2013.