Germania a inaugurat prima sa autostradă cu o bandă destinată încărcării wireless din mişcare a vehiculelor electrice, demonstrând cât de anevoioasă e tehnologia

Acum două săptămâni, scriam că Franţa a construit şi inaugurat prima autostradă din lume cu încărcare wireless pentru vehiculele electrice în timpul mişcării, după ce Suedia anulase anterior un proiect similar. Pe lângă faptul că explicasem motivele Suediei, spuneam că în Germania a fost construit un segment similar, doar că el se afla în faza de testare internă de către inginerii care-l construiseră, înainte de a fi inaugurat, deşi planurile anterioare stipulau că autostrada germană ar fi trebuit să fie prima din lume. Ei bine, acum, la scurt timp după autostrada franceză a fost inaugurată şi prima autostradă din Germania cu o bandă destinată încărcării wireless din mişcare a vehiculelor electrice. Doar că imaginile şi observaţiile de acum demonstrează şi mai mult cât de anevoioasă e tehnologia.

Ideea de încărcare wireless a vehiculelor electrice sună la prima vedere ca ceva simplu şi genial, şi totodată extraordinar de benefic. Dacă maşinile sau camioanele electrice ar putea periodic, când intra pe benzi cu încărcare wireless, suplinindu-şi energia din baterii direct în timpul mişcării, atunci ele n-ar mai fi frustrate de autonomia mică şi n-ar mai avea nevoie să oprească la staţiile de încărcare, ceea ce înseamnă că ar putea folosi şi baterii mai mici, dacă tot încărcarea e întotdeauna la îndemână. Dar există o mare inconvenienţă — că maşinile şi camioanele care ar trebuie să încarce wireless au nevoie şi de un receptor care să capteze energia, pentru a o transfera în baterie.

Şi apoi, încărcarea wireless, sau încărcarea prin inducţie cum ar fi corect să-i spunem mai tehnic şi mai clar, generează de obicei şi pierderi, care se manifestă prin căldură, fapt care poate fi observat la încărcarea telefoanelor moderne. La încărcarea unui telefon se pierd între 20% şi 40% de energie, iar acolo vorbim de cifre infime de putere. La încărcarea unei maşini sau a unui camion electric, cu puteri de sute de kW, pierderile pot fi uriaşe, dacă nu se găsesc soluţii de a le limita. Iar aceste soluţii nu depind doar de ingineri, ci şi cum are loc procesul propriu-zis de încărcare.

Pentru a minimiza pierderile, e nevoie de centrarea corectă a bobinelor de inducţie cu receptorul şi de o distanţă cât mai mică între ele. De curând inginerii Porsche au prezentat un astfel de sistem pentru noul Cayenne electric, iar acolo maşina te ghidează electronic cum să te parchezi pe placa wireless în garaj, după care suspensia pneumatică o face să-şi coboare garda la sol ca să încarce mai eficient. Şi doar cu asemenea soluţii, plus elemente ultra eficiente ale întregului sistem, s-a ajuns la o pierdere acceptabilă de 10%.

În viaţa reală, pe autostradă, în timpul mişcării, centrarea corectă şi apropierea ar fi multe mai dificile, motiv din care noi spuneam şi acum două săptămâni că tehnologia e una extrem de puţin fezabilă, la care se mai adaugă şi costurile mari de a decoperta o bandă de autostradă şi de a implanta în ea bobine dreptunghiulare la o adâncime de 12 cm în asfalt, după care să se toarne din nou asfalt peste ele.

Toate aceste bobine au nevoie de cabluri, iar alături de autostradă trebuie instalate periodic transformatoare şi distribuitoare, iar la ele trebuie trase conexiuni electrice puternice. Or, pe un singur segment de 1 km pe pot afla simultan şi 10-12 maşini care încarcă, spre exemplu, iar în Franţa se anunţa o putere maximă de 300 kW per automobil sau 200 kW mediu. Asta ar însemna că fiecare segment de 1 km ar avea nevoie de o conexiune electrică de 2 MW putere.

Autostrada din Franţa avea 1,5 km lungime, iar noi calculasem că la 200 kW putere, şi la o viteză de rulare a unui camion de 85 km, un kilometru e traversat în 42,35 secunde. La 200 kW putere, în acest timp de 42,35 secunde, bateria ar primi o cantitate de energie de 2,35 kWh. Chiar dacă mai luăm în calcul eventuale pierderi adiţionale ale camionului, încălcarea tot ar trebui să aducă minim 2 kWh/km.

Camioanele electrice încărcate consumă în viaţa reală ca 1,25 kWh/km, după cum arăta experienţa de ieri a unei companii suedeze, ceea ce înseamnă că o asemenea tehnologie ar trebui să aibă repetiţii de segmente foarte frecvente. Dacă un camion încarcă 2 kWh într-un kilometru, in timp ce consumă 1,25 kWh, el rămâne doar cu 0,75 kWh net în plus. Iar asta înseamnă că el n-ar putea să mai parcurgă un alt kilometru complet fără un nou segment de încărcare wireless, ci doar încă 600 metri. Deci, ca un sistem de acest tip să fie viabil, autostrăzile de acest tip ar trebui să aibă 1 km de bandă cu încărcare, urmată de 600 metri fără ea, alternându-le în această proporţie.

Noua autostradă din Germania are exact 1 km distanţă, şi acest segment se află pe autostrada A6, lângă Amberg. Ea se bazează pe aceeaşi tehnologie a start-up-ului israelian Electreon, care a construit segmente pilot în Suedia şi în Franţa. Doar că Suedia, deşi aprobase construcţia unui asemenea segment de autostradă, a renunţat până la urmă din motive evidente de luciditate în cheltuirea banilor publici.

Noul segment de autostradă din Germania nu-şi anunţă puterea, spre deosebire de cel din Franţa, şi se pare că nici creatorii acestui sistem n-o ştiu foarte exact, întrucât toate imaginile de la lansare, cu dispozitivele de urmărire a stării de încărcare nu afişează decât „-- kW” la capitolul puterii curente, semn că încărcarea nu avea loc în mod curent sau datele nu puteau fi calculate.

Mai mult ca atât, germanii au publicat şi imagini cu aspectul receptorul de încărcare wireless, montat pe un camion. Vehiculele electrice, care vor fi testate pe noul segment, vor fi un camion, o dubiţă şi un autoturism electric, dar receptorul a fost demonstrat pe un camion.

Acest receptor e o placă rudimentară, dreptunghiulară, de suprafaţă destul de mare încât să fie imposibilă instalarea ei pe capul tractor şi să fie nevoie de instalarea pe remorcă. Ea are nişte găuri din care pleacă cabluri oranj de înaltă tensiune, iar partea curioasă e că placa e suspendată pentru a fi mai aproape de asfalt şi a face încărcarea prin inducţie posibilă fără pierderi uriaşe. Pare să existe un mecanism cu un motor şi cu un scripete care să tragă această placă mai sus când nu încarcă şi când camionul merge pe drum mai denivelat. Dar putem deja să ne imaginăm cât de dificilă va fi centrarea corectă a acelei remorci şi câte bătăi de cap va da această tehnologie în viaţa reală.

Pe lângă asta, semiremorca unui camion e un obiect adiţional ataşat de capul tractor, iar asta înseamnă că va fi nevoie de o conexiune electrică articulată de 300 kW sau mai mult, care va fi supusă tuturor intemperiilor meteo din viaţa reală, trebuind să rămână flexibilă.

Şi, în final, autorii autostrăzii din Germania spun că şi-ar dori ca autostrada să încarce 25 kWh per segment, ceea ce pare o cifră de-a dreptul utopică în comparaţie cu autostrada din Franţa. Segmentul are doar 1 km şi până şi la o viteză de doar 80 km/h, el tot ar fi trecut în 45 de secunde. Iar ca să se pună 25 kWh de electricitate netă în 45 secunde, puterea de încărcare ar trebui să fie nu de 200 kW, ca în Franţa, ci de 2.000 kW net, deci minim vreo 2.400 kW brut în asemenea condiţii. Sună frumos, dacă ar putea fi realizat fără atât de multe complicaţii care par să ducă lucrurile la absurd. Însă ceea ce a fost inaugurat în Germania nu pare decât un proiect făcut de bifă, fără prea mult practicism care să poată fi transpus în viaţa reală cu adevărat, pentru a fi şi viabil economic, măcar la un moment dat în timp.