האם טעינה אלחוטית של רכב יכולה לספר סיפורים חדשים?

וגם טסלה היא אחת החברות המובילות בתחום הטעינה האלחוטית. ביוני 2023, טסלה השקיעה 76 מיליון דולר ברכישת Wiferion ושינתה את שמה ל-Tesla Engineering Germany GmbH, מתוך כוונה למנף טעינה אלחוטית בעלות נמוכה. בעבר, למנכ"ל טסלה, מאסק, הייתה גישה שלילית כלפי טעינה אלחוטית וביקר את הטעינה האלחוטית כ"דלת אנרגיה ולא יעילה". כעת הוא מכנה זאת עתיד מבטיח.

כמובן, חברות רכב רבות כמו טויוטה, הונדה, ניסאן וג'נרל מוטורס מפתחות גם הן טכנולוגיית טעינה אלחוטית.

למרות שגורמים רבים ערכו מחקרים ארוכי טווח בתחום הטעינה האלחוטית, טכנולוגיית הטעינה האלחוטית לרכב עדיין רחוקה מלהיות מציאות. הגורם המרכזי המגביל את פיתוחה הוא צריכת החשמל. קחו לדוגמה את ה-Hongqi E-HS9. טכנולוגיית הטעינה האלחוטית בה הוא מצויד בעלת הספק פלט מרבי של 10 קילוואט, שהוא גבוה רק במעט מההספק של 7 קילוואט של ערימת הטעינה האיטית. דגמים מסוימים יכולים להשיג הספק טעינה מערכתי של 3.2 קילוואט בלבד. במילים אחרות, אין שום נוחות ביעילות טעינה כזו.

כמובן, אם תשתפר עוצמת הטעינה האלחוטית, זה אולי סיפור אחר. לדוגמה, כפי שצוין בתחילת המאמר, צוות מחקר ופיתוח השיג עוצמת יציאה של 100 קילוואט, מה שאומר שאם ניתן להשיג עוצמת יציאה כזו, ניתן תיאורטית לטעון את הרכב במלואו תוך כשעה. למרות שעדיין קשה להשוות זאת לטעינת-על, זוהי עדיין בחירה חדשה לחידוש אנרגיה.
מנקודת מבט של תרחישי שימוש, היתרון הגדול ביותר של טכנולוגיית טעינה אלחוטית לרכב הוא צמצום השלבים הידניים. בהשוואה לטעינה קווית, בעלי רכב צריכים לבצע סדרה של פעולות כגון חניה, ירידה מהרכב, הרמת המכשיר, חיבור וטעינה וכו'. כאשר הם מתמודדים עם ערימות טעינה של צד שלישי, עליהם למלא מידע שונה, וזהו תהליך מסורבל יחסית.

תרחיש הטעינה האלחוטית הוא פשוט מאוד. לאחר שהנהג מחנה את הרכב, המכשיר מזהה אותו אוטומטית ולאחר מכן טוען אותו באופן אלחוטי. לאחר שהרכב טעון במלואו, הרכב נוסע ישירות מהמקום, והבעלים אינו צריך לבצע פעולות נוספות. מנקודת מבט של חוויית משתמש, זה גם ייתן לאנשים תחושת יוקרה בעת שימוש ברכבים חשמליים.

מדוע טעינה אלחוטית של מכוניות מושכת כל כך הרבה תשומת לב מצד חברות וספקים? מנקודת מבט של פיתוח, בוא עידן הטעינה האלחוטית עשוי להיות גם זמן לפיתוח משמעותי של טכנולוגיית טעינה אלחוטית. כדי שמכוניות באמת יהיו ללא נהג, הן זקוקות לטעינה אלחוטית כדי להיפטר מכבלי כבלי הטעינה.

לכן, ספקי טעינה רבים אופטימיים מאוד לגבי סיכויי הפיתוח של טכנולוגיית טעינה אלחוטית. הענקית הגרמנית סימנס צופה כי שוק הטעינה האלחוטית לרכבים חשמליים באירופה ובצפון אמריקה יגיע ל-2 מיליארד דולר עד 2028. לשם כך, כבר ביוני 2022, סימנס השקיעה 25 מיליון דולר כדי לרכוש נתח מיעוט בספקית הטעינה האלחוטית WiTricity כדי לקדם מחקר ופיתוח טכנולוגיים של מערכות טעינה אלחוטיות.

סימנס מאמינה שטעינה אלחוטית של כלי רכב חשמליים תהפוך למיינסטרים בעתיד. בנוסף להפיכת הטעינה לנוחה יותר, טעינה אלחוטית היא גם אחד התנאים ההכרחיים למימוש נהיגה אוטונומית. אם אנחנו באמת רוצים להשיק מכוניות אוטונומיות בקנה מידה גדול, טכנולוגיית טעינה אלחוטית היא הכרחית. זהו צעד חשוב בעולם הנהיגה האוטונומית.

כמובן, הסיכויים גדולים, אך המציאות מכוערת. כיום, שיטות חידוש האנרגיה של כלי רכב חשמליים הופכות מגוונות יותר ויותר, והסיכוי לטעינה אלחוטית צפוי מאוד. עם זאת, מנקודת המבט הנוכחית, טכנולוגיית הטעינה האלחוטית לרכב עדיין נמצאת בשלב הניסויים ומתמודדת עם בעיות רבות, כגון עלות גבוהה, טעינה איטית, סטנדרטים לא עקביים והתקדמות איטית במסחור.

בעיית יעילות הטעינה היא אחד המכשולים. לדוגמה, דנו בנושא היעילות בדגם Hongqi E-HS9 שהוזכר לעיל. היעילות הנמוכה של טעינה אלחוטית ספגה ביקורת. נכון לעכשיו, יעילות הטעינה האלחוטית של כלי רכב חשמליים נמוכה מזו של טעינה קווית בגלל אובדן אנרגיה במהלך שידור אלחוטי.

מנקודת מבט של עלות, יש צורך לצמצם עוד יותר את השימוש בטעינה אלחוטית לרכב. לטעינה אלחוטית יש דרישות תשתית גבוהות. רכיבי טעינה מונחים בדרך כלל על הקרקע, מה שיכלול שינויים בקרקע ובבעיות נוספות. עלות הבנייה תהיה בהכרח גבוהה יותר מעלותן של ערימות טעינה רגילות. בנוסף, בשלב המוקדם של קידום טכנולוגיית הטעינה האלחוטית, שרשרת התעשייה אינה בשלה, ועלות החלקים הנלווים תהיה גבוהה, אפילו פי כמה ממחירן של ערימות טעינה ביתיות עם אותה הספק.

לדוגמה, חברת האוטובוסים הבריטית FirstBus שקלה להשתמש בטכנולוגיית טעינה אלחוטית בתהליך קידום חשמול הצי שלה. עם זאת, לאחר בדיקה, נמצא כי כל ספק של לוחות טעינה קרקעיים הציעה 70,000 פאונד. בנוסף, עלות הבנייה של כבישי טעינה אלחוטיים גבוהה גם כן. לדוגמה, עלות בניית כביש טעינה אלחוטי באורך 1.6 קילומטרים בשוודיה היא כ-12.5 מיליון דולר.

כמובן, סוגיות בטיחות עשויות להיות גם אחת הבעיות המגבילות את טכנולוגיית הטעינה האלחוטית. מנקודת מבט של השפעתה על גוף האדם, טעינה אלחוטית אינה עניין גדול. "תקנות הזמניות לניהול רדיו של ציוד טעינה אלחוטית (העברת חשמל) (טיוטה להערות)" שפורסמו על ידי משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע קובעות כי הספקטרום של 19-21kHz ו-79-90kHz בלעדי למכוניות טעינה אלחוטית. מחקרים רלוונטיים מראים שרק כאשר עוצמת הטעינה עולה על 20kW וגוף האדם נמצא במגע הדוק עם בסיס הטעינה, עשויה להיות לכך השפעה מסוימת על הגוף. עם זאת, הדבר דורש גם מכל הצדדים להמשיך ולקדם את נושא הבטיחות לפני שניתן יהיה להכיר בו על ידי הצרכנים.

לא משנה כמה פרקטית טכנולוגיית הטעינה האלחוטית לרכב וכמה נוחים תרחישי השימוש בה, עדיין יש דרך ארוכה לעבור עד שניתן יהיה למסחור אותה בקנה מידה גדול. יציאה מהמעבדה ויישום שלה בחיים האמיתיים, הדרך לטעינה אלחוטית למכוניות ארוכה ומייגעת.

בעוד שכל הצדדים בוחנים במרץ טכנולוגיית טעינה אלחוטית למכוניות, גם הקונספט של "רובוטי טעינה" צץ בשקט. נקודות הכאב שיש לפתור באמצעות טעינה אלחוטית מייצגות את סוגיית נוחות הטעינה של המשתמש, שתשלים את הקונספט של נהיגה ללא נהג בעתיד. אבל יש יותר מדרך אחת לרומא.

לכן, "רובוטי טעינה" החלו גם הם להפוך לתוספת בתהליך הטעינה החכם של כלי רכב. לא מזמן, בסיס הניסויים החדש של מערכת החשמל של אזור ההדגמה הלאומי לפיתוח ירוק של תת-מרכז הבנייה של בייג'ינג השיק רובוט טעינה אוטומטי לחלוטין לאוטובוסים שיכול לטעון אוטובוסים חשמליים.

לאחר שהאוטובוס החשמלי נכנס לתחנת הטעינה, מערכת הראייה לוכדת את נתוני הגעת הרכב, ומערכת שיגור הרקע שולחת מיד משימת טעינה לרובוט. בעזרת מערכת איתור הנתיבים ומנגנון ההליכה, הרובוט נוסע אוטומטית לתחנת הטעינה ותופס אוטומטית את אקדח הטעינה, תוך שימוש בטכנולוגיית מיקום חזותי כדי לזהות את מיקום יציאת הטעינה של הרכב החשמלי ולבצע פעולות טעינה אוטומטיות.
כמובן, גם יצרניות רכב מתחילות לראות את היתרונות של "רובוטי טעינה". בתערוכת הרכב של שנגחאי 2023, לוטוס השיקה רובוט טעינה מהיר. כאשר יש צורך לטעון את הרכב, הרובוט יכול לפרוש את הזרוע המכנית שלו ולהכניס אוטומטית את אקדח הטעינה לפתח הטעינה של הרכב. לאחר הטעינה, הוא יכול גם לשלוף את האקדח בכוחות עצמו, ולהשלים את כל התהליך, מתחילת הטעינה ועד לטעינת הרכב.

לעומת זאת, רובוטי טעינה לא רק נהנים מנוחות הטעינה האלחוטית, אלא גם יכולים לפתור את בעיית מגבלת הכוח של טעינה אלחוטית. משתמשים יכולים גם ליהנות מההנאה של טעינת יתר מבלי לצאת מהמכונית. כמובן, רובוטי טעינה יכילו גם עלות ונושאים חכמים כמו מיקום והימנעות ממכשולים.

סיכום: נושא חידוש האנרגיה עבור כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה תמיד היה נושא שכל הצדדים בתעשייה מייחסים לו חשיבות רבה. כיום, פתרון טעינת יתר ופתרון החלפת סוללות הם שני הפתרונות המרכזיים ביותר. תיאורטית, שני פתרונות אלה מספיקים כדי לענות על צרכי חידוש האנרגיה של המשתמשים במידה מסוימת. כמובן, הדברים תמיד מתקדמים. אולי עם בוא עידן הנהיגה ללא נהג, טעינה אלחוטית ורובוטי טעינה עשויים להוביל הזדמנויות חדשות.