ทางหลวงชาร์จไร้สาย: รถยนต์ไฟฟ้าอาจไม่มีวันหมดพลังงานในอนาคต

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• April 22, 2022

สรุปข้อมูลเชิงลึก

ลองจินตนาการถึงโลกที่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) ชาร์จขณะขับบนทางหลวงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งเป็นแนวคิดที่เปลี่ยนวิธีคิดของเราเกี่ยวกับการขนส่ง การเปลี่ยนแปลงไปสู่ทางหลวงชาร์จแบบไร้สายนี้อาจนำไปสู่ความเชื่อมั่นของสาธารณชนต่อรถยนต์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ต้นทุนการผลิตที่ลดลง และการสร้างโมเดลธุรกิจใหม่ เช่น ทางหลวงที่เก็บค่าผ่านทางที่เรียกเก็บทั้งการใช้ถนนและการชาร์จรถยนต์ นอกเหนือจากการพัฒนาที่มีแนวโน้มเหล่านี้แล้ว การบูรณาการเทคโนโลยีนี้ยังนำเสนอความท้าทายในการวางแผน กฎระเบียบด้านความปลอดภัย และการรับรองการเข้าถึงที่เท่าเทียมกัน

บริบทการชาร์จแบบไร้สายบนทางหลวง

อุตสาหกรรมการขนส่งมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่มีการประดิษฐ์รถยนต์คันแรก เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าได้รับความนิยมมากขึ้นในหมู่ผู้บริโภค จึงมีการเสนอวิธีแก้ปัญหาหลายประการและมีแผนการดำเนินการเพื่อทำให้เทคโนโลยีและโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จแบตเตอรี่มีใช้กันอย่างแพร่หลาย การสร้างทางหลวงชาร์จแบบไร้สายเป็นวิธีหนึ่งที่สามารถชาร์จ EV ขณะขับรถได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในอุตสาหกรรมยานยนต์หากเทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง แนวคิดในการชาร์จขณะเดินทางนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มความสะดวกสบายให้กับเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความวิตกกังวลในระยะทางที่มักมาพร้อมกับการเป็นเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าอีกด้วย

โลกอาจเข้าใกล้การสร้างถนนที่สามารถชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริดได้อย่างต่อเนื่อง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงครึ่งหลังของปี 2010 ความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าได้เติบโตขึ้นอย่างมากทั้งในตลาดส่วนบุคคลและเชิงพาณิชย์ เมื่อมีการขับเคลื่อน EV มากขึ้นบนถนนทั่วโลก ความต้องการโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่เชื่อถือได้และสะดวกสบายยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง บริษัทที่สามารถสร้างโซลูชั่นใหม่ๆ ในพื้นที่นี้อาจได้รับความได้เปรียบทางการค้าอย่างมีนัยสำคัญเหนือคู่แข่ง ส่งเสริมการแข่งขันที่ดี และอาจลดต้นทุนสำหรับผู้บริโภค

การพัฒนาทางหลวงชาร์จไร้สายถือเป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้น แต่ก็มาพร้อมกับความท้าทายที่ต้องแก้ไขด้วย การบูรณาการเทคโนโลยีนี้เข้ากับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่จำเป็นต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบ ความร่วมมือระหว่างภาครัฐและบริษัทเอกชน และการลงทุนที่สำคัญ อาจจำเป็นต้องกำหนดมาตรฐานและกฎระเบียบด้านความปลอดภัยเพื่อให้แน่ใจว่าเทคโนโลยีนั้นมีประสิทธิภาพและปลอดภัย แม้จะมีอุปสรรคเหล่านี้ แต่ประโยชน์ที่เป็นไปได้ของระบบการชาร์จที่ยืดหยุ่นและเป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้นสำหรับ EV นั้นชัดเจน และการแสวงหาเทคโนโลยีนี้อาจมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอนาคตของการขนส่ง

ผลกระทบก่อกวน

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของความคิดริเริ่มในการจัดหา EV ที่มีโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จอย่างต่อเนื่องในสหรัฐอเมริกา Indiana Department of Transportation (INDOT) ร่วมกับ Purdue University และ Magment GmbH บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติเยอรมัน ประกาศแผนสร้างทางหลวงสำหรับการชาร์จแบบไร้สายเมื่อกลางปี ​​2021 . ทางหลวงจะใช้คอนกรีตแม่เหล็กที่เป็นนวัตกรรมใหม่เพื่อชาร์จยานพาหนะไฟฟ้าแบบไร้สาย 

INDOT วางแผนที่จะดำเนินโครงการในสามระยะ ในระยะที่หนึ่งและสอง โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อทดสอบ วิเคราะห์ และเพิ่มประสิทธิภาพการปูผิวทางแบบพิเศษที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อทางหลวงที่สามารถชาร์จยานพาหนะที่ขับผ่านได้ โครงการวิจัยร่วมด้านการขนส่ง (JTRP) ของ Purdue จะเป็นเจ้าภาพในสองช่วงแรกนี้ที่วิทยาเขต West Lafayette ระยะที่สามจะมีการสร้างแท่นทดสอบความยาว 200/XNUMX ไมล์ซึ่งมีกำลังการชาร์จ XNUMX กิโลวัตต์ขึ้นไปเพื่อรองรับการทำงานของรถบรรทุกหนักที่ใช้ไฟฟ้า

คอนกรีตแม่เหล็กจะผลิตโดยการรวมอนุภาคแม่เหล็กรีไซเคิลและซีเมนต์ จากการประมาณการของ Magment ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณไร้สายของคอนกรีตแม่เหล็กอยู่ที่ประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสำหรับการสร้างถนนพิเศษเหล่านี้จะใกล้เคียงกับการก่อสร้างถนนแบบดั้งเดิม นอกเหนือจากการสนับสนุนการเติบโตของอุตสาหกรรม EV แล้ว การซื้อ EV จำนวนมากขึ้นโดยอดีตผู้ขับขี่รถยนต์สันดาปภายในอาจนำไปสู่การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในเขตเมือง 

ทางหลวงการชาร์จแบบไร้สายรูปแบบอื่นกำลังได้รับการทดสอบทั่วโลก ในปี 2018 สวีเดนได้พัฒนารางไฟฟ้าที่สามารถถ่ายโอนพลังงานผ่านแขนที่เคลื่อนที่ได้ไปยังยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ ElectReon บริษัทผลิตไฟฟ้าแบบไร้สายของอิสราเอล พัฒนาระบบการชาร์จแบบเหนี่ยวนำซึ่งใช้ในการชาร์จรถบรรทุกไฟฟ้าได้สำเร็จ เทคโนโลยีเหล่านี้อาจมีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นให้ผู้ผลิตรถยนต์หันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้าอย่างรวดเร็วมากขึ้น โดยระยะการเดินทางและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานถือเป็นความท้าทายด้านเทคโนโลยีที่เร่งด่วนที่สุดที่อุตสาหกรรมต้องเผชิญ ตัวอย่างเช่น ในบรรดาผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่สุดในเยอรมนี Volkswagen เป็นผู้นำกลุ่มความร่วมมือเพื่อรวมเทคโนโลยีการชาร์จของ ElectReon เข้ากับรถยนต์ไฟฟ้าที่ออกแบบใหม่ 

ผลกระทบของทางหลวงชาร์จไร้สาย

ผลกระทบที่กว้างขึ้นของการชาร์จทางหลวงแบบไร้สายอาจรวมถึง:

• เพิ่มความมั่นใจของประชาชนทั่วไปในการนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้ เนื่องจากพวกเขาสามารถพัฒนาความไว้วางใจในรถยนต์ไฟฟ้าของตนในการขนส่งในระยะทางไกลมากขึ้น นำไปสู่การยอมรับและการใช้รถยนต์ไฟฟ้าในชีวิตประจำวันอย่างกว้างขวางมากขึ้น
• ลดต้นทุนการผลิต EV เนื่องจากผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตยานพาหนะที่มีแบตเตอรี่ขนาดเล็กลงได้ เนื่องจากผู้ขับขี่จะต้องชาร์จยานพาหนะอย่างต่อเนื่องในระหว่างการเดินทาง ทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีราคาไม่แพงและเข้าถึงได้สำหรับผู้บริโภคในวงกว้าง
• ห่วงโซ่อุปทานที่ได้รับการปรับปรุงเนื่องจากรถบรรทุกขนส่งสินค้าและยานพาหนะเชิงพาณิชย์อื่นๆ จะได้รับความสามารถในการเดินทางได้นานขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องหยุดเพื่อเติมเชื้อเพลิงหรือชาร์จใหม่ นำไปสู่การขนส่งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และอาจลดต้นทุนในการขนส่งสินค้าได้
• บริษัทโครงสร้างพื้นฐานที่ซื้อทางหลวงใหม่หรือที่มีอยู่เพื่อแปลงให้เป็นเส้นทางชาร์จเทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งจะเรียกเก็บเงินจากผู้ขับขี่ทั้งสำหรับการใช้ทางหลวงที่กำหนดและสำหรับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าขณะขับรถผ่าน สร้างรูปแบบธุรกิจใหม่และแหล่งรายได้
• ในบางภูมิภาคจะมีการเปลี่ยนสถานีเติมน้ำมันหรือสถานีชาร์จทั้งหมดด้วยทางหลวงเก็บค่าผ่านทางที่ระบุไว้ในประเด็นก่อนหน้า ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงวิธีการออกแบบและใช้งานโครงสร้างพื้นฐานของการเติมเชื้อเพลิง
• รัฐบาลลงทุนในการพัฒนาและบำรุงรักษาทางหลวงชาร์จไร้สาย ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงนโยบายการขนส่ง กฎระเบียบ และลำดับความสำคัญด้านเงินทุนสาธารณะที่อาจเกิดขึ้น
• ความต้องการของตลาดแรงงานที่เปลี่ยนไป เนื่องจากความต้องการพนักงานปั๊มน้ำมันแบบดั้งเดิมและบทบาทที่เกี่ยวข้องอาจลดลง ในขณะที่โอกาสใหม่ๆ ในด้านเทคโนโลยี การก่อสร้าง และการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จแบบไร้สายอาจเกิดขึ้น
• การเปลี่ยนแปลงในการวางผังเมืองและการพัฒนาเนื่องจากเมืองต่างๆ อาจจำเป็นต้องปรับตัวให้เข้ากับโครงสร้างพื้นฐานใหม่ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการจราจร การใช้ที่ดิน และการออกแบบชุมชนที่อาจเกิดขึ้น
• ความท้าทายที่เป็นไปได้ในการรับรองการเข้าถึงเทคโนโลยีการชาร์จใหม่อย่างเท่าเทียมกัน ซึ่งนำไปสู่การอภิปรายและนโยบายเกี่ยวกับความสามารถในการจ่าย การเข้าถึง และการไม่แบ่งแยก

คำถามที่ต้องพิจารณา

• คุณคิดว่าถนนชาร์จไร้สายสามารถขจัดความต้องการสถานีชาร์จ EV ได้หรือไม่?
• อะไรคือผลกระทบด้านลบของการนำวัสดุแม่เหล็กมาใช้บนทางหลวง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโลหะที่ไม่เกี่ยวข้องกับยานพาหนะอยู่ใกล้ทางหลวง