City Tech: این مسیرها برای شارژ ساخته شده اند

Oدر دو سال گذشته، دولت فدرال برای انتقال از وسایل نقلیه گازسوز به جایگزین های برقی رقابت کرده است. دولت بایدن می خواهد تا سال ۲۰۳۰ خودروهای الکتریکی نیمی از فروش خودروهای جدید را تشکیل دهند. قانون کاهش تورم سال گذشته این هدف را از طریق یک اعتبار مالیاتی ۷۵۰۰ دلاری برای خریداران واجد شرایط خودروهای برقی انجام می دهد. اما انتقال خودروهای الکتریکی فقط یک موضوع مصرف کننده نیست، بلکه یک چالش زیرساختی است.

به هر حال، ملتی از رانندگان خودروهای برقی به مکان‌های زیادی برای شارژ کردن وابسته هستند – و این سیستم به سادگی وجود ندارد. در حالی که صاحبان خودروهای برقی امروزی تخمین زده می‌شود ۷۰ تا ۸۰ درصد شارژ خودروی خود را در خانه انجام دهند، اما برای رانندگی در مسافت‌های طولانی کارایی ندارد. بنابراین دولت بایدن هدف خود را از ساخت ۵۰۰۰۰۰ شارژر عمومی EV تا سال ۲۰۳۰ در امتداد بزرگراه ها، اطراف شهرها و مناطق روستایی اعلام کرده است، با قانون زیرساخت دو حزبی ۲۰۲۱ که ۵ میلیارد دلار به این شبکه نوپا اختصاص می دهد.

اما برخی از کارشناسان می گویند که اگر به هدف جاه طلبانه فروش EV 2030 نزدیک شویم، حتی آن زیرساخت شارژ نیز کافی نخواهد بود: تعداد شارژرهای مورد نیاز نزدیک به ۲ میلیون خواهد بود. علاوه بر این، حمل و نقل بار در مسافت طولانی، یک مقوله مهم حمل و نقل، چالش های ویژه ای را با راه حل های بالقوه جذاب ایجاد می کند.

تالیس بلک، مدیر عامل این شرکت می‌گوید: «اکثر مردم، وقتی به برق‌رسانی وسایل نقلیه فکر می‌کنند، فکر می‌کنند که چگونه پمپ بنزین‌ها را با جایگاه‌های شارژ جایگزین کنیم؟» آرزو می کنم (پیشرفت پایداری از طریق زیرساخت نیرومند برای برق رسانی جاده) مرکز تحقیقات مهندسی در دانشگاه ایالتی یوتا اما احتمالات جایگزین یا تکمیلی در حال ظهور هستند، از جمله سیم‌پیچ‌های شارژ تعبیه‌شده در پیاده‌رو در فواصل زمانی متناوب که وسایل نقلیه را که از روی آن‌ها می‌روند، شارژ می‌کنند، مانند تلفنی که روی یک پد شارژ بی‌سیم نشسته است – اساساً جاده‌های برقی.

این فناوری که گاهی اوقات به عنوان “شارژ القایی” نامیده می شود، کمتر از ایستگاه های شارژ سنتی تر مورد توجه قرار گرفته است. اما به طور فعال در چندین مکان در سراسر ایالات متحده، از جمله سالت لیک سیتی، اورلاندو، و دیترویت، در مکان‌های مختلف در سوئد و سایر نقاط اروپا اجرا می‌شود.

بلک می‌گوید: «ما بر این باوریم که وسایل نقلیه مسافربری به‌خوبی از نقطه اوج خود فراتر رفته‌اند، آن‌ها برقی می‌شوند، و علی‌رغم چالش‌ها، این اتفاق خواهد افتاد. اما در مورد کامیون‌ها و وسایل نقلیه سنگین که حمل‌ونقل در مسافت‌های طولانی به آن‌ها تکیه می‌کنند، داستان چندان واضح نیست و ممکن است نیاز به تفکر متفاوتی در مورد زیرساخت‌های EV داشته باشد.

همان‌طور که بلک اشاره می‌کند، تقریباً نیمی از محموله‌های ایالات متحده بیش از ۲۵۰ مایل را طی می‌کنند که بیشتر آن از طریق کامیون و کامیون‌های متوسط ​​و سنگین تقریباً یک چهارم از انتشار گازهای گلخانه‌ای حمل‌ونقل ایالات متحده را تشکیل می‌دهند. ASPIRE تخمین می‌زند که هزینه کارکرد یک کامیون دیزلی با استفاده از باتری‌های دوربرد و گزینه‌های ایستگاه شارژ سریع موجود در حال حاضر تقریباً دو برابر می‌شود. دلیل آن این است که باتری‌های دوربرد برای کامیون‌های سنگین، بزرگ، گران و سنگین هستند (به فضای محموله می‌رسند)، و حتی شارژ سریع – با فرض در دسترس بودن – می‌تواند تاخیرهای پرهزینه‌ای داشته باشد. به گفته ASPIRE، با یک جاده الکتریکی که شارژ را در حین حرکت فراهم می‌کند، کامیون‌ها می‌توانند از باتری‌های کوچک‌تری استفاده کنند که نیازی به شارژ زیادی ندارند و هزینه آن در واقع کاهش می‌یابد، شاید تا نصف هزینه فعلی کاهش یابد.

این فناوری می تواند به تدریج ساخته شود، اما طرفداران در نهایت تصور می کنند که در بخش های طولانی بزرگراه های ایالات متحده در دسترس باشد. و همچنین می‌تواند کامیون‌های سبک‌تر و وسایل نقلیه مسافربری مجهز را شارژ کند. رانندگان تصمیم می‌گیرند که در حین حرکت، پرداخت از طریق نرم‌افزار داخل خودرو یا یک برنامه، شارژ کنند. حداقل در برخی موارد، فرآیند تطبیق بزرگراه‌ها با سیم‌پیچ‌های شارژ می‌تواند با سایر ارتقاء و نگهداری مورد نیاز جفت شود. کویل ها هر چند مایل، با مشخصات بسته به الگوهای ترافیک قرار می گیرند. فن آوری سیم پیچ – که توسعه آن به دهه ۱۹۹۰ می رسد، از جمله کار بر روی انتقال انرژی بی سیم در دانشگاه اوکلند، شریک ASPIRE – می تواند به صورت استاتیک نیز استفاده شود. رانندگان اساساً فقط روی آن پارک می کنند و نیازی به پست شارژ ندارند.

واضح است که هر گونه ساخت گسترده جاده های برقی سال ها طول می کشد. اما برنامه های آزمایشی موجود و در حال انتظار، مزایا و امکانات افزایشی را در سناریوهای مختلف نشان می دهد. ASPIRE، از طریق امکانات و مشارکت های خود در سالت لیک سیتی، هم برنامه های لجستیک حمل و نقل و هم برنامه های حمل و نقل الکتریکی را آزمایش می کند. همچنین مستقیماً در چندین پروژه آزمایشی دیگر، از جمله یکی از دپارتمان حمل‌ونقل ایندیانا و دانشگاه پوردو، مشارکت دارد تا آنچه را که به‌عنوان صورت‌حساب می‌گویند توسعه دهد. از جمله اولین نمونه های کاری یک بخش بزرگراه بتنی با شارژ بی‌سیم بدون تماس. آ تلاش جداگانه شامل بخش جدیدی از جاده در غرب اورلاندو است که شامل یک بخش برقی می شود تا نشان دهد که چگونه این فناوری می تواند بخشی از ساخت و ساز جدید باشد تا بازسازی.

مثال دیگری که توجه را به خود جلب کرده است – تا حدی به دلیل موقعیتش در قلب صنعت خودرو آمریکا – شامل یک یک جفت جاده برقی در دیترویت. اولین مورد، که برای تکمیل در سال جاری برنامه ریزی شده است، امتداد یک چهارم مایلی در نزدیکی ایستگاه مرکزی میشیگان را برق می بخشد. دومی که برای سال آینده پیش بینی می شود، یک نوار سه چهارم مایلی در نزدیکی مرکز شهر است. هر دو آزمایش با انواع وسایل نقلیه الکتریکی را تسهیل خواهند کرد. این پروژه آزمایشی ما را قادر به شناسایی می کند [potential] یک سخنگوی وزارت حمل و نقل میشیگان (MDot) خاطرنشان کرد. برخی از نمونه‌هایی از موارد استفاده برای فناوری شارژ بی‌سیم را می‌توان در خدمات تاکسی و اشتراک‌گذاری سواری ادغام کرد، که امکان شارژ وسایل نقلیه در زمان انتظار مسافران، صف‌های وسایل نقلیه تجاری در گذرگاه‌های مرزی، شارژ پد ثابت برای حمل و نقل و توقف‌های تحویل آخرین مایل را فراهم می‌کند. و شارژ در حال حرکت برای مسیرهای شاتل و ترانزیت.»

تا کنون، این فناوری تا حد زیادی از طرح‌های بزرگ بودجه فدرال که هزینه‌های زیرساختی خودروهای برقی را افزایش داده است، کنار گذاشته شده است. ASPIRE با دولت های ایالتی و محلی و همچنین صنعت خصوصی کار می کند. پروژه دیترویت توسط MDot و شرکت فناوری اسرائیل تامین می شود الکترویون، که در تعدادی از پروژه های زیرساختی EV در ایالات متحده و اروپا مشارکت داشته است. دکتر استفان تونگر، معاون این شرکت می‌گوید: «علاقه به شارژ بی‌سیم اکنون بیش از هر زمان دیگری از زمان تأسیس Electreon در سال ۲۰۱۳ است. چندین کشور در اروپا اهدافی برای برق رسانی به هزاران کیلومتر دارند. . . . ما در سایر نقاط جهان نیز شاهد علاقه و برنامه ریزی هستیم.» سوئد، به عنوان مثال، اخیراً برنامه های آزمایشی مختلفی را انجام داده است اعلام کرد که مستقر خواهد شد فناوری در یک بزرگراه ۲۱ کیلومتری که استکهلم و گوتنبرگ را طی دو تا سه سال آینده به هم متصل می کند و ممکن است متعهد به تا ۳۰۰۰ کیلومتر جاده های برقی تا سال ۲۰۳۵

بلک می‌گوید در پنج یا چند سال آینده، چنین خلبان‌هایی ممکن است به آزمایش‌های جاه‌طلبانه‌تری تعمیم داده شوند و به تدریج بخش‌های جاده را بر اساس الگوهای ترافیک بار اضافه کنند. تا سال ۲۰۴۰، یک نقشه راه ASPIRE پیشنهاد می کند که می تواند شامل بزرگراه های بین ایالتی باشد.

ASPIRE با چندین مؤسسه آموزشی، آزمایشگاه‌ها، نهادهای دولتی و سازمان‌های غیرانتفاعی که در طیف وسیعی از پروژه‌های فناوری انرژی مشارکت دارند، مشارکت دارد. این ایده چندان جایگزین استراتژی ایستگاه شارژ نیست. ما قطعاً باید آن زیرساخت را نیز بسازیم. اما گزینه های دیگر می توانند به مقابله با چالش EV کمک کنند. همانطور که بلک می گوید، “راه حل شارژ ما باید این باشد: همه موارد بالا.”

راب واکر روزنامه نگاری است که طراحی، فناوری و موضوعات دیگر را پوشش می دهد. او نویسنده است هنر توجه. خبرنامه او در robwalker.substack.com.

تصویر سرب: شارژ بی سیم برقی در جاده های تل آویو برقرار است. اعتبار: با حسن نیت از Electreon.