Kabellose Ladeautobahn: Elektroautos dürfen in Zukunft niemals leer sein

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  Quantumrun-Vorausschau
• 22. April 2022

Zusammenfassung der Einblicke

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Elektrofahrzeuge (EVs) aufgeladen werden, während sie auf speziell angelegten Autobahnen fahren – ein Konzept, das unsere Einstellung zum Transport verändert. Diese Verlagerung hin zu Autobahnen für drahtloses Laden könnte zu einem größeren Vertrauen der Öffentlichkeit in Elektrofahrzeuge, geringeren Herstellungskosten und der Schaffung neuer Geschäftsmodelle wie Mautautobahnen führen, die sowohl für die Straßennutzung als auch für das Laden von Fahrzeugen Gebühren erheben. Neben diesen vielversprechenden Entwicklungen bringt die Integration dieser Technologie auch Herausforderungen bei der Planung, den Sicherheitsvorschriften und der Gewährleistung eines gleichberechtigten Zugangs mit sich.

Autobahnkontext für kabelloses Laden

Die Transportbranche hat sich seit der Erfindung des ersten Automobils ständig weiterentwickelt. Da Elektrofahrzeuge bei Verbrauchern immer beliebter werden, wurden mehrere Lösungen vorgeschlagen und Pläne umgesetzt, um Batterieladetechnologie und -infrastruktur allgemein verfügbar zu machen. Die Schaffung einer drahtlosen Ladeautobahn ist eine Möglichkeit, Elektrofahrzeuge während der Fahrt aufzuladen, was zu erheblichen Veränderungen in der Automobilindustrie führen könnte, wenn diese Technologie weit verbreitet ist. Dieses Konzept des Ladens unterwegs kann nicht nur den Komfort für Besitzer von Elektrofahrzeugen erhöhen, sondern auch dazu beitragen, die Reichweitenangst zu verringern, die oft mit dem Besitz von Elektrofahrzeugen einhergeht.

Die Welt könnte dem Bau von Straßen näher kommen, auf denen Elektro- und Hybridautos kontinuierlich aufgeladen werden können. In den letzten Jahren, insbesondere in der zweiten Hälfte der 2010er Jahre, ist die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen sowohl im privaten als auch im gewerblichen Markt erheblich gestiegen. Da immer mehr Elektrofahrzeuge auf den Straßen der Welt unterwegs sind, wächst der Bedarf an einer zuverlässigen und komfortablen Ladeinfrastruktur weiter. Unternehmen, die in diesem Bereich neue Lösungen entwickeln können, können sich auch einen erheblichen kommerziellen Vorteil gegenüber ihren Konkurrenten verschaffen, was einen gesunden Wettbewerb fördert und möglicherweise die Kosten für die Verbraucher senkt.

Die Entwicklung drahtloser Ladestraßen stellt eine spannende Chance dar, bringt aber auch Herausforderungen mit sich, die es zu bewältigen gilt. Die Integration dieser Technologie in die bestehende Infrastruktur erfordert sorgfältige Planung, Zusammenarbeit zwischen Regierungen und privaten Unternehmen sowie erhebliche Investitionen. Möglicherweise müssen Sicherheitsstandards und -vorschriften festgelegt werden, um sicherzustellen, dass die Technologie sowohl effektiv als auch sicher ist. Trotz dieser Hürden liegen die potenziellen Vorteile eines flexibleren und benutzerfreundlicheren Ladesystems für Elektrofahrzeuge klar auf der Hand und die Weiterentwicklung dieser Technologie könnte eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Zukunft des Transportwesens spielen.

Störende Wirkung

Als Teil einer Initiative zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in den Vereinigten Staaten kündigte das Verkehrsministerium von Indiana (INDOT) in Zusammenarbeit mit der Purdue University und einem deutschen Start-up, der Magment GmbH, Mitte 2021 Pläne zum Bau drahtloser Ladeautobahnen an . Die Autobahnen würden innovativen magnetisierbaren Beton verwenden, um Elektrofahrzeuge drahtlos aufzuladen. 

INDOT plant, das Projekt in drei Phasen durchzuführen. In der ersten und zweiten Phase wird das Projekt darauf abzielen, den speziellen Straßenbelag zu testen, zu analysieren und zu optimieren, der für die Autobahn entscheidend ist, um die darüber fahrenden Fahrzeuge aufzuladen. Das Joint Transportation Research Program (JTRP) von Purdue wird diese ersten beiden Phasen auf seinem Campus in West Lafayette veranstalten. In der dritten Phase wird ein 200 Meter langer Prüfstand mit einer Ladeleistung von XNUMX Kilowatt und mehr gebaut, um den Betrieb von Elektro-Schwerlastern zu unterstützen.

Der magnetisierbare Beton wird durch die Kombination von recycelten Magnetpartikeln und Zement hergestellt. Nach Schätzungen von Magment beträgt die Effizienz der drahtlosen Übertragung von magnetisierbarem Beton etwa 95 Prozent, während die Installationskosten für den Bau dieser Spezialstraßen ähnlich denen des traditionellen Straßenbaus sind. Neben der Unterstützung des Wachstums der Elektrofahrzeugindustrie könnten mehr Elektrofahrzeuge, die von ehemaligen Fahrern von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor gekauft werden, zu einer Verringerung der COXNUMX-Emissionen in städtischen Gebieten führen. 

Andere Formen kabelloser Ladeautobahnen werden weltweit getestet. Im Jahr 2018 entwickelte Schweden eine elektrische Schiene, die Strom über einen beweglichen Arm auf fahrende Fahrzeuge übertragen konnte. ElectReon, ein israelisches Unternehmen für drahtlose Elektrizität, hat ein induktives Ladesystem entwickelt, das erfolgreich zum Laden eines Elektrolastwagens eingesetzt wurde. Diese Technologien können eine wesentliche Rolle dabei spielen, die Automobilhersteller dazu zu bewegen, Elektrofahrzeuge schneller einzusetzen, wobei die Reichweite und die Batterielebensdauer die dringendsten technologischen Herausforderungen darstellen, denen sich die Branche gegenübersieht. Unter den größten Automobilherstellern in Deutschland führt Volkswagen beispielsweise ein Konsortium an, um die Ladetechnologie von ElectReon in neu konzipierte Elektrofahrzeuge zu integrieren. 

Auswirkungen von Autobahnen für kabelloses Laden

Weitere Auswirkungen des drahtlosen Ladens auf Autobahnen könnten sein:

• Das Vertrauen der Öffentlichkeit in die Einführung von Elektrofahrzeugen ist gestiegen, da sie ein größeres Vertrauen in ihre Elektrofahrzeuge für den Transport über große Entfernungen entwickeln kann, was zu einer breiteren Akzeptanz und Nutzung von Elektrofahrzeugen im täglichen Leben führt.
• Reduzierte Herstellungskosten für Elektrofahrzeuge, da Automobilhersteller Fahrzeuge mit kleineren Batterien produzieren können, da die Fahrer ihre Fahrzeuge während der Fahrt kontinuierlich aufladen, wodurch Elektrofahrzeuge erschwinglicher und für eine breitere Palette von Verbrauchern zugänglich werden.
• Verbesserte Lieferketten, da Lastkraftwagen und verschiedene andere Nutzfahrzeuge länger fahren können, ohne dass sie zum Auftanken oder Aufladen anhalten müssen, was zu einer effizienteren Logistik und möglicherweise niedrigeren Kosten für den Warentransport führt.
• Infrastrukturunternehmen kaufen neue oder bestehende mautpflichtige Autobahnen, um sie in High-Tech-Ladestrecken umzuwandeln, die den Fahrern sowohl für die Nutzung einer bestimmten Autobahn als auch für das Aufladen ihrer Elektrofahrzeuge während der Fahrt Gebühren berechnen, wodurch neue Geschäftsmodelle und Einnahmequellen entstehen.
• In einigen Regionen werden Tankstellen oder Ladestationen vollständig durch die im vorherigen Punkt erwähnten mautpflichtigen Autobahnen ersetzt, was zu einem Wandel bei der Gestaltung und Nutzung der Tankstelleninfrastruktur führt.
• Regierungen investieren in die Entwicklung und Wartung von Autobahnen für drahtloses Laden, was zu möglichen Änderungen in der Verkehrspolitik, den Vorschriften und den Prioritäten der öffentlichen Finanzierung führen kann.
• Es kommt zu einer Verschiebung der Anforderungen auf dem Arbeitsmarkt, da der Bedarf an traditionellen Tankwarten und damit verbundenen Aufgaben sinken könnte, während sich neue Möglichkeiten in der Technologie, dem Bau und der Wartung der drahtlosen Ladeinfrastruktur ergeben könnten.
• Veränderungen in der Stadtplanung und -entwicklung, da Städte sich möglicherweise an die neue Infrastruktur anpassen müssen, was zu möglichen Änderungen im Verkehrsverhalten, der Landnutzung und der Gemeinschaftsgestaltung führen kann.
• Mögliche Herausforderungen bei der Gewährleistung eines gleichberechtigten Zugangs zur neuen Ladetechnologie, die zu Diskussionen und Richtlinien zu Erschwinglichkeit, Zugänglichkeit und Inklusivität führen.

Fragen zu berücksichtigen

• Glauben Sie, dass drahtlose Ladestraßen die Notwendigkeit von Ladestationen für Elektrofahrzeuge beseitigen können?
• Was könnten die negativen Auswirkungen der Einführung magnetischer Materialien in Autobahnen sein, insbesondere wenn Metalle, die nicht mit dem Fahrzeug zusammenhängen, in der Nähe der Autobahn liegen?