Đường cao tốc sạc không dây: Xe điện có thể không bao giờ hết sạc trong tương lai

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• 22 Tháng Tư, 2022

Tóm tắt thông tin chi tiết

Hãy tưởng tượng một thế giới nơi xe điện (EV) sạc khi chạy trên đường cao tốc được thiết kế đặc biệt, một khái niệm đang thay đổi cách chúng ta nghĩ về giao thông. Sự chuyển đổi sang đường cao tốc sạc không dây này có thể giúp tăng niềm tin của công chúng vào xe điện, giảm chi phí sản xuất và tạo ra các mô hình kinh doanh mới, chẳng hạn như đường cao tốc thu phí cả việc sử dụng đường bộ và sạc xe. Bên cạnh những phát triển đầy hứa hẹn này, việc tích hợp công nghệ này cũng đặt ra những thách thức trong việc lập kế hoạch, quy định an toàn và đảm bảo khả năng tiếp cận công bằng.

Bối cảnh đường cao tốc sạc không dây

Ngành vận tải đã không ngừng phát triển kể từ khi phát minh ra ô tô đầu tiên. Khi xe điện ngày càng trở nên phổ biến với người tiêu dùng, một số giải pháp đã được đề xuất và các kế hoạch được triển khai để phổ biến rộng rãi công nghệ và cơ sở hạ tầng sạc pin. Tạo ra đường cao tốc sạc không dây là một cách mà xe điện có thể được sạc khi chúng lái xe, điều này có thể dẫn đến những thay đổi đáng kể trong ngành công nghiệp ô tô nếu công nghệ này được áp dụng rộng rãi. Khái niệm sạc khi đang di chuyển này có thể không chỉ nâng cao sự thuận tiện cho chủ sở hữu xe điện mà còn giúp giảm bớt lo lắng về phạm vi di chuyển thường đi kèm với việc sở hữu xe điện.

Thế giới có thể đang tiến gần hơn đến việc xây dựng những con đường có khả năng sạc liên tục cho xe điện và xe hybrid. Trong những năm gần đây, đặc biệt là vào nửa cuối những năm 2010, nhu cầu về xe điện đã tăng lên đáng kể ở cả thị trường cá nhân và thương mại. Khi ngày càng nhiều xe điện được sử dụng trên các con đường trên thế giới, nhu cầu về cơ sở hạ tầng sạc tiện lợi và đáng tin cậy tiếp tục tăng lên. Các công ty có khả năng tạo ra các giải pháp mới trong lĩnh vực này cũng có thể đạt được lợi thế thương mại đáng kể so với đối thủ, thúc đẩy cạnh tranh lành mạnh và có khả năng giảm chi phí cho người tiêu dùng.

Sự phát triển của đường cao tốc sạc không dây mang đến một cơ hội thú vị nhưng cũng đi kèm với những thách thức cần được giải quyết. Việc tích hợp công nghệ này vào cơ sở hạ tầng hiện có đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận, hợp tác giữa chính phủ và các công ty tư nhân cũng như đầu tư đáng kể. Các tiêu chuẩn và quy định an toàn có thể cần phải được thiết lập để đảm bảo rằng công nghệ này vừa hiệu quả vừa an toàn. Bất chấp những trở ngại này, lợi ích tiềm năng của hệ thống sạc linh hoạt và thân thiện hơn với người dùng dành cho xe điện là rất rõ ràng và việc theo đuổi công nghệ này có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình tương lai của ngành giao thông vận tải.

Tác động gián đoạn

Là một phần trong sáng kiến ​​cung cấp cơ sở hạ tầng sạc liên tục cho xe điện ở Hoa Kỳ, Bộ Giao thông Vận tải Indiana (INDOT), hợp tác với Đại học Purdue và một công ty khởi nghiệp của Đức, Magment GmbH, đã công bố kế hoạch xây dựng đường cao tốc sạc không dây vào giữa năm 2021 . Đường cao tốc sẽ sử dụng bê tông từ tính cải tiến để sạc không dây cho xe điện. 

INDOT có kế hoạch thực hiện dự án theo ba giai đoạn. Trong giai đoạn đầu tiên và thứ hai, dự án sẽ nhằm mục đích thử nghiệm, phân tích và tối ưu hóa lớp lát nền chuyên dụng, yếu tố quan trọng để đường cao tốc có thể sạc các phương tiện chạy qua nó. Chương trình Nghiên cứu Giao thông vận tải chung của Purdue (JTRP) sẽ tổ chức hai giai đoạn đầu tiên này tại khuôn viên Tây Lafayette của nó. Giai đoạn thứ ba sẽ bao gồm việc xây dựng một khu vực thử nghiệm dài một phần tư dặm có công suất sạc 200 kilowatt và cao hơn để hỗ trợ hoạt động của xe tải hạng nặng chạy bằng điện.

Bê tông từ hóa sẽ được sản xuất bằng cách kết hợp các hạt từ tính tái chế và xi măng. Dựa trên ước tính của Magment, hiệu suất truyền dẫn không dây của bê tông từ hóa là khoảng 95%, trong khi chi phí lắp đặt để xây dựng những con đường chuyên dụng này tương tự như xây dựng đường truyền thống. Ngoài việc hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp xe điện, việc nhiều xe điện được mua bởi những người từng lái xe đốt trong có thể giúp giảm lượng khí thải carbon ở các khu vực đô thị. 

Các dạng đường cao tốc sạc không dây khác đang được thử nghiệm trên toàn thế giới. Vào năm 2018, Thụy Điển đã phát triển một đường ray điện có thể truyền năng lượng thông qua một cánh tay di động cho các phương tiện đang chuyển động. ElectReon, một công ty điện không dây của Israel, đã phát triển một hệ thống sạc cảm ứng đã được sử dụng để sạc thành công một chiếc xe tải điện. Những công nghệ này có thể đóng một vai trò thiết yếu trong việc thúc đẩy các nhà sản xuất ô tô nắm bắt nhanh hơn các loại xe điện, với khoảng cách di chuyển và tuổi thọ của pin là những thách thức công nghệ cấp bách nhất mà ngành phải đối mặt. Ví dụ, trong số các nhà sản xuất ô tô lớn nhất ở Đức, Volkswagen dẫn đầu một tập đoàn tích hợp công nghệ sạc của ElectReon vào các phương tiện điện mới được thiết kế. 

Ý nghĩa của đường cao tốc sạc không dây

Ý nghĩa rộng hơn của đường cao tốc sạc không dây có thể bao gồm:

• Niềm tin của công chúng ngày càng tăng trong việc sử dụng xe điện vì họ có thể phát triển niềm tin lớn hơn vào xe điện để vận chuyển chúng trên quãng đường dài, dẫn đến việc chấp nhận và sử dụng xe điện rộng rãi hơn trong cuộc sống hàng ngày.
• Giảm chi phí sản xuất xe điện vì các nhà sản xuất ô tô có thể sản xuất xe có pin nhỏ hơn vì người lái xe sẽ sạc xe liên tục trong quá trình di chuyển, giúp xe điện có giá cả phải chăng hơn và dễ tiếp cận hơn với nhiều người tiêu dùng hơn.
• Chuỗi cung ứng được cải thiện khi xe tải chở hàng và nhiều phương tiện thương mại khác sẽ có khả năng di chuyển lâu hơn mà không cần phải dừng lại để tiếp nhiên liệu hoặc sạc lại, dẫn đến hậu cần hiệu quả hơn và có khả năng giảm chi phí vận chuyển hàng hóa.
• Các tập đoàn cơ sở hạ tầng mua các đường cao tốc thu phí đường bộ mới hoặc hiện có để chuyển đổi chúng thành các tuyến sạc công nghệ cao sẽ tính phí cho người lái xe khi sử dụng đường cao tốc nhất định và sạc xe điện của họ khi lái xe qua, tạo ra các mô hình kinh doanh và dòng doanh thu mới.
• Ở một số khu vực, các trạm xăng hoặc trạm sạc được thay thế hoàn toàn bằng các đường cao tốc thu phí đường bộ đã nêu ở điểm trước, dẫn đến sự thay đổi trong cách thiết kế và sử dụng cơ sở hạ tầng cung cấp nhiên liệu.
• Các chính phủ đầu tư vào phát triển và bảo trì đường cao tốc sạc không dây, dẫn đến những thay đổi tiềm ẩn trong chính sách, quy định giao thông và ưu tiên tài trợ công.
• Nhu cầu thị trường lao động thay đổi vì nhu cầu về nhân viên trạm xăng truyền thống và các vai trò liên quan có thể giảm, trong khi các cơ hội mới về công nghệ, xây dựng và bảo trì cơ sở hạ tầng sạc không dây có thể xuất hiện.
• Những thay đổi trong quy hoạch và phát triển đô thị vì các thành phố có thể cần phải thích ứng với cơ sở hạ tầng mới, dẫn đến những thay đổi tiềm ẩn trong mô hình giao thông, sử dụng đất và thiết kế cộng đồng.
• Những thách thức có thể xảy ra trong việc đảm bảo khả năng tiếp cận công bằng với công nghệ sạc mới, dẫn đến các cuộc thảo luận và chính sách xung quanh khả năng chi trả, khả năng tiếp cận và tính toàn diện.

Các câu hỏi cần xem xét

• Bạn có nghĩ rằng những con đường sạc không dây có thể loại bỏ sự cần thiết của các trạm sạc EV không?
• Điều gì có thể là tác động tiêu cực của việc đưa vật liệu từ tính vào đường cao tốc, đặc biệt là khi các kim loại không liên quan đến xe cộ ở gần đường cao tốc?