الملخص:
بالنسبة للشاحنات الكهربائية التي تعتمد على القيادة لفترة طويلة لتوليد الدخل، كان وقت ركن السيارة المطلوب للشحن دائمًا مشكلة لا يمكن تجنبها في عملية الترويج. تستكشف شركة هوندا حلاً أكثر جذرية: دفن معدات الشحن اللاسلكي مباشرة في الطريق حتى تتمكن الشاحنات الكهربائية من الاستمرار في الحصول على الطاقة أثناء القيادة بسرعات عالية دون توقف.
يقوم الذراع البحثي لشركة هوندا حاليًا بتطوير النظام بالتعاون مع شركة البناء اليابانية Dasei Construction وشركة بناء الطرق Dasei Road. وفقًا للخطة، ستشارك الشركات ذات الصلة في "مشروع تاتياما" على طريق تاتياما السريع في محافظة تشيبا باليابان، بدءًا من السنة المالية 2027. وستبدأ السنة المالية 2027 في اليابان في 1 أبريل 2027.
تأمل شركة هوندا حاليًا في تطبيق هذه التكنولوجيا على مجالات الخدمات اللوجستية والنقل أولاً، لأن الشاحنات الكهربائية لديها متطلبات أعلى بكثير من حيث عمر البطارية ووقت الشحن مقارنة بسيارات الركاب العادية. بالنسبة لمركبات النقل التي تحتاج إلى التشغيل المستمر لفترة طويلة، إذا تمكنت من تجديد الطاقة الكهربائية أثناء القيادة، فيمكنها تقليل أو حتى تجنب وقت الوقوف في محطة الشحن.
يستخدم هذا النظام الاقتران المغناطيسي لنقل الطاقة الكهربائية. يتم دفن ملف الإرسال داخل الطريق، ويتم تثبيت ملف الاستقبال في الجزء السفلي من السيارة. عندما تمر السيارة عبر منطقة الشحن، يولد الملف الموجود أسفل الطريق مجالًا مغناطيسيًا، ويحصل الملف المستقبل في السيارة على الطاقة من خلال الاقتران الكهرومغناطيسي، ثم ينقلها إلى بطارية السيارة.
يستخدم تصميم هوندا أيضًا نظام توزيع الطاقة بالتيار المستمر لتوصيل وحدات شحن لاسلكية متعددة أسفل الطريق. تحتوي كل وحدة شحن على الطريق على عاكس وملف مدمجين. ووفقا لشركة هوندا، فإن هذا الهيكل يبسط الأسلاك الكهربائية مع تقليل عدد المكونات وأعمال البناء المطلوبة للنظام.
ومن الميزات المهمة الأخرى أن المعدات لا تتطلب إعادة بناء كاملة للطريق. يمكن تركيب وحدات الشحن داخل المناطق التي تم إنشاؤها عن طريق قطع أسطح الطرق الحالية، مما يقلل من درجة تعديلات البنية التحتية المطلوبة لعمليات النشر على نطاق واسع.
ومع ذلك، لكي يتم دفن معدات الشحن اللاسلكي تحت الطريق السريع لفترة طويلة، يجب أولاً حل مشكلة القدرة الاستيعابية للطريق. يشكل وزن الشاحنات الكبيرة ضغطًا مستمرًا على الطريق، لذلك قامت شركة هوندا وشركاؤها بتطوير هياكل الطرق ووحدات الشحن التي يمكنها تحمل السحق المتكرر بواسطة المركبات الثقيلة. ووفقا للتقارير، تحتاج الأنظمة ذات الصلة إلى تحمل الحمولة طويلة المدى التي تجلبها المركبات التي يبلغ وزنها حوالي 20 طنا.
يخطط الشركاء أيضًا لبناء طريق اختباري جديد، على أن يبدأ البناء في نهاية عام 2026. وستقوم منشأة الاختبار بمحاكاة اختبار متانة يعادل مليون سحق عجلة، مع حمولة تبلغ 49 كيلونيوتن لكل عجلة، بينما تختبر أيضًا أداء الشحن اللاسلكي وتسرب المجال الكهرومغناطيسي.
ستعمل اختبارات المتابعة على التحقق أيضًا من قدرة مصدر الطاقة اللاسلكي بما يصل إلى 150 كيلووات وموثوقية النظام عندما تمر السيارة عبر قسم الشحن بسرعة عالية. ومع ذلك، تعتبر هوندا حاليًا 150 كيلووات بمثابة هدف اختبار للمتابعة، بدلاً من طاقة الإنتاج الفعلية التي تم تأكيدها في المشروع التجريبي المخطط للطريق السريع. لذلك، لا يمكن أن نفهم ببساطة أن هذا النظام كان قادرًا على توفير 150 كيلووات من الشحن بشكل ثابت.
وقد ظهرت سابقًا تكنولوجيا مماثلة للشحن اللاسلكي على الطرق في بعض المشاريع في الولايات المتحدة. على سبيل المثال، تخطط فلوريدا لبناء طريق شحن لاسلكي يبلغ طوله حوالي ثلاثة أرباع ميل على طريق الولاية 516، بهدف توفير ما يصل إلى 200 كيلووات من طاقة الشحن للمركبات المتوافقة. وسبق أن ظهر مشروع مماثل روجت له شركة إلكترون في ديترويت بالولايات المتحدة الأمريكية، والذي حقق أيضًا شحن القيادة عن طريق دفن ملفات الطريق وأجهزة استقبال المركبات.
ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات واضحة أمام التسويق التجاري لمسافة الشحن اللاسلكي على الطرق على نطاق واسع. الأول هو التكلفة. ويلزم وضع كمية كبيرة من المعدات الكهربائية تحت الطريق، ويجب أيضًا بناء شبكة إمداد طاقة داعمة وتحمل تكاليف الصيانة على المدى الطويل. في حالة تعطل مرفق الشحن، يمكن أن تكون الإصلاحات أيضًا أكثر تعقيدًا من أجهزة الشحن العادية لأن المعدات موجودة داخل هيكل الطريق.
ولم تحدد شركة هوندا حتى الآن مقدار التكلفة التي يمكن أن يوفرها هذا النظام مقارنة بشبكات الشحن السريع التقليدية. وقال أحد مهندسي هوندا إن الجدوى الاقتصادية لهذه التكنولوجيا لا تزال بحاجة إلى مزيد من التقييم.
بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن للسيارات الكهربائية العادية استخدام هذا النوع من الطرق مباشرة. يجب أن تكون المركبات مجهزة بمعدات استقبال الشحن اللاسلكي المتخصصة للحصول على الطاقة من الملفات المدفونة تحت الطريق. وهذا يعني أنه إذا أردنا حقًا الترويج لها على نطاق واسع في المستقبل، بالإضافة إلى تحويل الطرق، يجب علينا أيضًا تعزيز التطوير المتزامن للأجهزة ومعايير الصناعة في جانب السيارة.
بالنسبة للشاحنات الكهربائية، فإن القيمة الأكبر لهذه التكنولوجيا ليست بالضرورة الإزالة الكاملة لمحطات الشحن، ولكن نقل "وقت الشحن" من حالة ركن السيارة إلى القيادة العادية. بالنسبة للمركبات اللوجستية التي تحتاج إلى التشغيل لفترة طويلة كل يوم، حتى لو كانت بعض أقسام الطريق فقط تتمتع بقدرات الشحن اللاسلكي، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل فقدان الوقت الناجم عن ركن السيارة والشحن وتحسين استخدام السيارة.
ولكن لكي يصبح هذا النموذج حقيقة واقعة، لا يزال هناك سؤال رئيسي يحتاج إلى إجابة: ما إذا كان من الممكن التعويض عن تكاليف البنية التحتية المتزايدة لبناء وصيانة عدد كبير من "طرق الشحن" من خلال تقليل وقت شحن السيارات، وتقليل متطلبات سعة بطارية السيارة، وتحسين كفاءة النقل.
لذلك، فإن مشروع هوندا الحالي يشبه إلى حد كبير التحقق الفني لنظام النقل والإمداد اللوجستي المستقبلي، بدلاً من تحويل جميع الطرق السريعة إلى أجهزة شحن لاسلكية على المدى القصير. في السنوات القليلة المقبلة، ستحدد متانة النظام وكفاءة الشحن الفعلية والسلامة الكهرومغناطيسية وموثوقية التشغيل عالية السرعة والاقتصاد العام ما إذا كان نموذج "الشحن أثناء القيادة" هذا يمكنه الانتقال من طريق تجريبي إلى طريق سريع تجاري حقيقي.
التعليقات