Wyeliminowali największy minus aut elektrycznych. Zapomnij o kablach

Mówiąc o autach na prąd poruszamy nieco w świecie iluzji. W tych samych tabelkach podawane są zasięgi maksymalne, przy baterii naładowanej na 100 proc. oraz czasy ładowania w zakresie 20-80 proc. Tyle tylko, że 80 proc. pojemności automatycznie oznacza o 20 proc. mniejszy zasięg.

A dlaczego nie podaje się czasu ładowania do 100 proc.? Bo, o ile ładowanie od 20 do 80 proc. faktycznie może trwać tylko około pół godziny (zakładając odpowiednią temperaturę, moc ładowarki i moc przyjmowaną przez auto), to już ostatnie 20 proc. zwykle ładuje się około godziny, co jest spowodowane koniecznością ochrony baterii. Producenci wręcz zalecają, by w ogóle nie ładować baterii do 100 proc. na ładowarkach prądu stałego, a jedynie słabym prądem zmiennym.

Mimo wszystko postęp widać. Pojemności baterii są coraz większe, podobnie jak moce przyjmowane przez samochody. Rośnie również liczba mocnych ładowarek. Inżynierowie pracują jednak również nad nowymi rozwiązaniami - czy nie dałoby się, wzorem telefonów, ładować samochodów elektrycznych indukcyjnie, czyli bezprzewodowo?

Osoby, które kiedykolwiek ładowały samochód na stacji DC, wiedzą, jak gruby i ciężki jest przewód do ładowania, jego średnica wynosi kilka centymentów. Czy w tej sytuacji w ogóle możliwe jest indukcyjne ładowanie, które nie będzie trwało całe dnie?

Okazuje się, że tak. Nad takim rozwiązaniem od kilku lat pracują specjaliści z amerykańskiego Oak Ridge National Laboratory (ORNL). Trzy miesiące temu informowali oni, że udało im się ładować bezprzewodowo Hyundaia Kona z mocą 100 kW. To już bardzo przyzwoity wynik, ale jak się okazuje, nie zadowolił on inżynierów.

Ich najnowsze osiągnięcie to bezprzewodowe ładowanie Porsche Taycan z mocą 270 kW! Ten wynik zasługuje na szczególne uznanie. Po pierwsze na rynku mało jest samochodów, które w ogóle mogą przyjmować taki prąd, po drugie niewiele ładowarek DC ma taką moc.

Realne ładowanie z mocą 270 kW pozwala naładować akumulator we wspomnianym zakresie 20-80 proc w nawet około 20 minut. Jak informuje ORNL, już 10 minut ładowania pozwala naładować baterię z 20 do 70 proc, a więc w połowie. Problemem nie jest nawet odległość między nadajnikiem i odbiornikiem. Co prawda Porsche Taycan ma tylko 12 cm prześwitu, ale system ma równie dobrze działać, przy odległościach przekraczających nawet 20 cm.

Sekretem opracowanego przez ORNL rozwiązania są wielofazowe uzwojenia. Lekkie cewki elektromagnetyczne ułożono na dużej cewce, co pozwala generować wirujące pole magnetyczne, które eliminuje tętnienia prądu i znoszenie się pola. W efekcie uzyskuje się stabilny, mocny prąd ładowania.

Podobnie, jak w przypadku smartfonów, nie każdy samochód elektryczny można ładować indukcyjnie. Właściwie, to na rynku nie ma dziś samochodów, które by umożliwiały takie ładowanie. Jak jednak zapewniają specjaliści z ORNL, nie jest to większym problemem. Aparatura konieczna do odbioru bezprzewodowego prądu o mocy 270 kW nie zajmuje więcej miejsca niż pokładowa ładowarka o mocy 11 kW, montowana w Taycanie.

Bezprzewodowe ładowanie ma wiele zalet. Przede wszystkim jest łatwiejsze, nie trzeba ciągnąć ciężkich i sztywnych przewodów do ładowania, co dla osób starszych może być sporym problemem. Ponadto odpada problemów utrzymywania przewodów w sprawności i nie naraża ich na kradzieże (w przewodach znajduje się miedź). I co najważniejsze, eliminuje problem spadku mocy ładowania, wywołany nagrzewaniem się przewodów.

Indukcyjne ładowanie to również idealne rozwiązanie dla autonomicznych taksówek, które po rozładowaniu, niczym automatyczne odkurzacze, mogłyby wrócić do bazy i automatycznie się naładować. Dziś ładowaniem muszą zajmować się ludzie, którzy ręcznie podpinają każde auto do przewodowej ładowarki.

Zanim bezprzewodowe ładowarki wysokiej mocy trafią na rynek minie jeszcze kilka lat. Jest to jednak jak najbardziej realne, tym bardziej, że badanie prowadzone przez Oak Ridge National Laboratory odbywają się przy współpracy z Volkswagenem.