Ist die Welt endlich bereit für das kabellose Laden von Elektrofahrzeugen?

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Ist die Welt endlich bereit für das kabellose Laden von Elektrofahrzeugen?

Volvo Cars erklärt, wie das kabellose Laden in sein Markenimage passt, sowie die verbleibenden Gegenwinde für diese innovative Technologie. Von Megan Lampinen

Elektrofahrzeuge (EVs) könnten erhebliche Vorteile für die Umwelt und die Luftqualität bieten, aber nur, wenn das Ladeproblem tatsächlich gelöst wird. Oberstes Ziel ist es, das Laden so bequem und schnell wie das Tanken von Benzin oder Diesel zu machen; Das Problem ist, dass die Industrie noch nicht so weit ist. Steckdosen sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, die nur mit bestimmten Stationen funktionieren. Für Fahrer, die in städtischen Zentren leben, sind Lademöglichkeiten auf der Straße rar. Die langen Kabel entlang belebter Straßen und verstopfter Bürgersteige können ein Sicherheitsrisiko und ein Dorn im Auge sein.

Kabelloses Laden könnte einige dieser Herausforderungen lösen und zieht eine wachsende Liste großer Automobilhersteller an.

BMW Wireless Charging ermöglicht die kabellose Übertragung elektrischer Energie aus dem Stromnetz in die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs

Schmerzpunkte angehen

Dieser Ansatz ermöglicht das Aufladen von Elektrofahrzeugen durch einfaches Parken auf dem Boden. Die Energie wird von einer Magnetresonanzanlage im Boden bereitgestellt; Ein Fahrzeug parkt auf dem Platz und sammelt Energie über einen in seine Struktur integrierten Empfänger. Die Technologie ist besonders attraktiv für Flottenfahrzeuge wie Taxis, mit dem Versprechen, die Ladezeit zu minimieren und damit die Betriebszeit zu maximieren.

Viele Beteiligte fühlen sich von Convenience angezogen und investieren Zeit und Geld dafür. In der britischen Stadt Nottingham nehmen derzeit neun Elektrotaxis im Rahmen eines vom Office for Zero Emission Vehicles (OZEV) geförderten Projekts an einem drahtlosen Ladeversuch teil. Die Fahrzeuge – eine Mischung aus modifizierten LEVC TX- und Nissan Dynamo-Taxis – weisen eine spezielle Lackierung auf, um für die Marke WiCET (Wireless Charging of Electric Taxis) zu werben, mit der Botschaft „Dieses Elektrotaxi wird drahtlos aufgeladen“. Für das Projekt hat Sprint Power ein elektrisches Verteilungssystem, ein Stromverteilungsmodul und eine Reihe von Hochspannungskabelbäumen entwickelt, mit denen Fahrzeuge drahtlos aufgeladen werden können.

„Die drahtlose Ladetechnologie bietet klare Möglichkeiten für Geschäfts- und Kundenerlebnisse, könnte aber vor allem dazu beitragen, einige Zugänglichkeitsprobleme im Zusammenhang mit dem Laden von Elektrofahrzeugen zu lösen“, kommentiert Abdul Chowdhury, Chief Innovation Officer bei OZEV.

EV Kabelloses Ladetaxi
Taxiflotten und andere Anwendungen mit hoher Laufleistung könnten für drahtloses Laden geeignet sein

An einem anderen Ort in Großbritannien führt das lokale Unternehmen Char.gy einen 12-monatigen drahtlosen Ladeversuch mit einer Flotte von zehn modifizierten Renault Zoe-Elektrofahrzeugen durch. Das Projekt begann in Marlow, soll aber auf neun weitere Standorte im ganzen Land ausgeweitet werden.

Vor kurzem kündigte die schwedische Stadt Göteborg an, dass sie ein neues dreijähriges Pilotprojekt zum drahtlosen Laden starten werde. Das führende Taxiunternehmen Cabonline wird eine kleine Flotte von Volvo XC40 Recharge-Elektrotaxis betreiben, die an Stationen in der ganzen Stadt drahtlos aufgeladen werden.

Die Sicht des Autoherstellers

Volvo ist nur einer von vielen großen Autoherstellern, die sich einer elektrischen Zukunft verschrieben haben. Das Unternehmen hat einen Präzedenzfall geschaffen, indem es die erste große Premium-Automarke geworden ist, die sich für ihre gesamte Produktpalette auf einen Hybrid- oder vollelektrischen Antriebsstrang festgelegt hat. Bis 2025 soll die Hälfte des weltweiten Umsatzes vollelektrisch sein. Drahtloses Laden könnte bei dieser Vision eine Rolle spielen.

Mats Moberg, Leiter Forschung und Entwicklung bei Volvo Cars, beschreibt das Göteborg-Pilotprojekt als „eine gute Möglichkeit, alternative Ladeoptionen für unsere zukünftigen Autos zu bewerten“. Zu den Vorteilen, sagt er, gehören ein verbessertes Benutzererlebnis mit problemlosem Aufladen sowie Luftqualitätsvorteile ohne das Durcheinander von Kabeln und Schaltschränken auf den Straßen. Es weist auch auf „unbegrenzte Lebensdauer und hohe Haltbarkeit der Infrastrukturausrüstung“ als zusätzliche Vorteile einer drahtlosen Einrichtung hin. „Wir denken, dass kabelloses Laden gut in das Markenimage von Volvo passt“, wiederholt er.

Jede Erfindung, die sich auf die Faulheit der Menschen bezieht, wird irgendwann Erfolg haben

Die Funktechnologie stammt in diesem Fall von Momentum Dynamics. Entlang einiger Taxistände sind Ladestationen in den Bürgersteig eingelassen. Der Ladevorgang startet automatisch, wenn der Volvo XC40 auf einer Plattform parkt. Die Fahrzeuge werden die 360-Grad-In-Car-Kamera von Volvo verwenden, um die Fahrer zur Ladeposition zu führen. Für Fahrzeuge sind jedoch zusätzliche Anpassungen erforderlich, um die Akzeptanz der drahtlosen Energieübertragung vollständig zu erleichtern. „Es ist wirklich eine Integrationsaufgabe, die neuen Komponenten in das bestehende Fahrzeug einzubauen“, sagt Moberg. automobile Welt. „Das sind mechanische, thermische, elektrische und Software-Anpassungen.“

Während dieses spezielle Pilotprojekt eine Flotte von Taxis umfasst, könnten sich andere Anwendungsfälle als geeignet für das kabellose Laden erweisen, z. B. allgemeine Autoflotten, die jedes Jahr beträchtliche Kilometer zurücklegen. „Verkehre mit hoher Laufleistung können von höheren Auslastungsfaktoren profitieren“, betont Moberg. In Zukunft könnten selbstfahrende Fahrzeuge eine drahtlose Ladefunktion erfordern, da kein Fahrer im Fahrzeug ist, um sie anzuschließen. Einige Unternehmen, darunter BMW, zielen auch auf private Verbraucher ab.

Langfristige Aussichten

Verschiedene Akteure, darunter Autohersteller wie Nissan, BMW und Renault, erforschen seit vielen Jahren die drahtlose Technologie. Tatsächlich wurde das Pilotprogramm für induktives Laden des BMW 530e von „Green Car Technology of the Year 2020“ ausgezeichnet Grünes Autotagebuch. Es muss jedoch noch deutlich abheben. Kostenniveau und ein klarer Business Case erwiesen sich als Gegenwind. Es fehlt also an Standards. „Vorher waren fehlende Standards eine große Hürde“, sagt Moberg. „Der Standard liegt jetzt bei 11 kW, aber noch nicht für das Laden mit höherer Leistung.“ Beim Fahrer von Volvo wird die kabellose Ladeleistung über 40 kW betragen.

Kabelloses Laden von Volvo
Volvo Cars testet in Schweden eine neue kabellose Ladetechnologie

Im Herbst 2020 definierte die Society of Automotive Engineers (SAE) schließlich den weltweit ersten Standard für das drahtlose Laden von Elektrofahrzeugen, SAE J2954, aber wie Moberg feststellt, deckt er nur induktive Ladesysteme bis zu 11 kW ab. „Das Aufladen Ihres Elektrofahrzeugs sollte so einfach sein wie Anhalten und Losfahren – der drahtlose Ladestandard SAE J2954 gibt Ihnen die Freiheit, genau das sicher und automatisch zu tun“, sagte Jesse Schneider, Group President, Working SAE J2954, zum Zeitpunkt der Ankündigung . . Die Task Force hatte 2007 mit der Arbeit an den Standards begonnen. Im Laufe der nächsten Jahre verbesserte die Industrie ihre Effizienz und die Technologie erreichte schließlich den Punkt, an dem Systeme mit 10 Zoll Bodenfreiheit eine Netz-zu-Batterie-Effizienz von 94 % erreichen konnten. .

Mit den jetzt eingeführten Standards wird das Interesse wahrscheinlich zunehmen und die Entwicklungen können sich beschleunigen. Es gibt noch viele Unbekannte, einschließlich der Meinung der Benutzer zu dieser Erfahrung. Dazu könnten die laufenden Pilotprojekte beitragen. „Das kürzlich gestartete Projekt im Rahmen der Göteborg Green City Zone-Initiative wird uns über Erfahrungen mit der Fahrerakzeptanz dieser Technologie berichten“, sagt Moberg. „Wir tun dies, um zu lernen, und werden alle zukünftigen Entscheidungen auf die Erfahrungen stützen, die wir aus diesem Projekt gewinnen.“

Den anderen wird es genauso ergehen. Im Moment betrachten viele Branchenakteure Wireless immer noch als eine interessante akademische Übung, die noch zu unreif ist, um ihr viel Aufmerksamkeit zu schenken. Der finnische Ladeanbieter Kempower ist Teil dieser Gruppe, aber sein Geschäftsführer Tomi Ristamäki räumt ein, dass er langfristiges Potenzial hat, insbesondere in Bezug auf seine Bequemlichkeit. „Jede Erfindung, die sich auf die Faulheit der Menschen bezieht, wird irgendwann Erfolg haben“, sagte Ristamäki automobile Welt.