電網中的無線電力:隨時隨地為電動汽車充電

圖片來源:
圖片來源
iStock

電網中的無線電力:隨時隨地為電動汽車充電

電網中的無線電力:隨時隨地為電動汽車充電

副標題文字
無線電力可以為從電動汽車到移動電話的各種技術充電,並且可能對 5G 基礎設施的發展至關重要。
    • 作者:
    • 作者姓名
      量子運行遠見
    • 2022 年 5 月 6 日

    洞察總結

    無線電力預計將電力無縫傳輸到一系列設備,這可能會改變我們與技術的日常互動。 雖然這個概念並不新鮮,但公司和政府最近的努力正在使其更接近現實,儘管存在傳輸過程中的能量損失以及需要進行大量基礎設施改造等挑戰。 不斷發展的前景預示著連鎖反應,包括重新設計產品線以相容於無線充電、提高生產力以及轉向再生能源。

    無線電力環境

    無線電力即將出現,預計將為汽車製造和電信等多個行業帶來變革,類似於先前物聯網 (IoT) 和人工智慧 (AI) 所帶來的影響。 對便捷高效能源解決方案日益增長的需求推動了這一發展。 預計這項技術將有助於將電力無縫傳輸到各種設備,這有可能改變我們在日常生活中與小工具和電器互動的方式。 

    無線充電的概念並不新鮮。 它可以追溯到發明家和工程師尼古拉·特斯拉的作品。 特斯拉的願景是利用懸掛氣球網路或策略性定位的塔來促進電力傳輸,實現相當遠的距離無線傳輸。 截至 2023 年,致力於 5G 網路的開發人員已經成功創建了「無線電網」。 該電網最初是為其他目的而設計的,有潛力為整合在車輛、工廠、辦公室和住宅內的小型設備充電或供電。

    儘管前景廣闊,但這一發展的主要障礙之一是傳輸過程中發生的巨大能量損失。 此外,現有的 5G 技術基礎設施可能需要進行重大修改,包括安裝密集的塔網路和天線陣列以支援無線電力傳輸。 必須明智地應對這些挑戰,以釋放無線電力的全部潛力。

    破壞性影響

    美國軟體企業 Wireless Advanced Vehicle Electrification (WAVE) 在開發滿足中高功率輸出需求的無線能源方面取得了長足的進步。 該公司設計了可放置在地下、道路下方或停車場的充電設備,能夠提供高達 1 兆瓦的無線功率。 這種設置有可能促進電動車用戶的無縫充電體驗,減少停機時間並鼓勵更多人轉向電動車。 此外,它還為城市規劃者重新思考城市景觀、將能源解決方案融入道路基礎設施的結構開闢了途徑。

    美國電動車巨頭特斯拉在涉足電動卡車生產時,正在關注無線充電技術的潛在優勢。 WAVE 技術的利用可能會改變遊戲規則,提供必要的動力解決方案來滿足此類車輛的需求。 同時,印第安納州交通部正在與普渡大學和一家德國水泥製造商合作,打造磁性水泥道路,能夠在電動車行駛時為它們提供能量。 

    隨著這些技術的形成,會產生連鎖反應,鼓勵其他公司探索無線充電解決方案,從而有可能促進對風能和太陽能等再生能源技術的更大投資。 政府和市政當局可能會發現自己正處於需要促進這項技術發展的時刻,可能透過激勵措施或合作夥伴關係,以確保更綠色的未來。 在這種情況下,政府機構、教育機構和私人企業等各利益相關者之間的協同作用可以推動永續能源革命。

    無線電力的影響 

    無線電力的更廣泛影響可能包括:

    • 使用動力電子產品的製造商逐漸重新設計其大部分產品線,以與無線充電技術相容,從而培育一個消費者可以享受更無縫、更便捷的用戶體驗的市場。
    • 隨著產品、機械和工作場所能夠持續充電並具有更大的流動性,人口規模的生產力不斷提高,從而形成停機時間顯著減少、運作效率提高的環境。
    • 降低對汽油和柴油動力車輛的依賴,協助各國應對全球暖化並實現碳排放目標。
    • 各國政府重新考慮能源基礎設施投資,以便更好地納入無線電力傳輸,為需要更換的遺留能源基礎設施較少的發展中國家提供可行的選擇。
    • 城市規劃範式的轉變,包括無線充電車道和充電點,使城市更適應電動車,並隨著電動車採用率的增加而減少交通擁堵。
    • 電動車充電站新商業模式的出現,公司可以提供無限充電的訂閱服務。
    • 隨著舊的、不相容的設備變得過時,電子廢物可能會增加,從而導致環境問題,需要仔細的管理和回收策略。
    • 再生能源領域對熟練勞動力的需求激增,導致高科技產業創造就業機會和勞動力發展機會。
    • 政策制定者正在努力製定法規,以確保無線電力生態系統符合安全和效率標準,從而形成一個在促進技術進步的同時維護消費者利益的監管環境。
    • 在廣泛實施無線電力的初始階段,能源成本可能會上升,帶來經濟挑戰,需要仔細考慮,以確保所有社會經濟群體的負擔能力和可近性。

    需要考慮的問題

    • 您是否認為完全依賴電動設備會導致未來對電池製造商的依賴?
    • 您認為當前與無線電力傳輸相關的低效率(能量洩漏)是否可以克服,從而被區域電網採用?
    • 您認為可以大規模部署無線電力傳輸塔以支持大型城市中心嗎?

    洞察參考

    此見解引用了以下流行和機構鏈接: