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Recharge as You Drive? The Future of EVs Could Be Wireless.

2024/3/8
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WSJ’s The Future of Everything

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想象一下,沿着一条道路行驶时,电动汽车可以在移动中充电。全球各地的公司正在实验新技术,这项技术可以在电动车行驶时通过埋在沥青下的铜线圈进行无线充电。这可能意味着在慢速充电器上插电的时间减少,不再需要沉重且昂贵的锂离子电池,并告别续航焦虑。《华尔街日报》的丹尼·刘易斯报道了这项技术上路所需的条件,以及它将如何改变我们为车辆加油的方式。

这些公司希望在你驾驶时为你的电动车充电 不再需要充电停靠?我们在一辆超长续航电动车上进行公路旅行 电动车的“大年”开局不利 电动汽车和续航:关于电动车续航你需要知道的事情

<raw_text>0 嘿,未来一切的听众们。今天的节目是关于通过电气化他们所行驶的道路来为电动车带来无线充电。我们想知道,无线充电会让你决定购买电动车吗?为什么或为什么不,请通过FOE podcast at WSJ dot com给我们发邮件。

在每位司机的生活中,他们可能都经历过汽车在路上油量不足的时刻,心想,油站在哪里?如果你驾驶的是电动车,寻找充电站可能会更加令人紧张。在某些地方,充电站可能很难找到。如果你找到了,充电器可能坏了。

它们并不总是工作,或者可能需要很长时间才能充满电池。抱歉,亲爱的,还要再等一会儿。但是,如果电动汽车不必去寻找充电站,而是可以简单地。

更换低电量的电池?

让我们转向无线充电电动车的顶端。听起来像科幻小说,尤其是如果你考虑到在运动中充电。但实际上可以实现这一点的技术已经存在,并且正在全球的道路上进行测试。

你把线圈放在路面下,然后在你的车辆下方有一个次级线圈,就像你的手机一样,所有的一切在路上都是完全隐形的。

托纳是美国业务开发的副总裁,来自以色列的一家公司,该公司正在研究如何通过在沥青下嵌入铜线圈来无线充电电动车。去年,Electreon在底特律的一段道路上安装了其技术,托纳表示,无线充电移动汽车几乎可以消除电动车司机对其电池续航的焦虑。

如果你知道如何无线充电这些车辆,那么你就解决了这个问题,因此你能够充电多个电池,它与车辆基础设施自然协调,车辆以无缝的方式进行通信。

这一切都要归功于感应充电。虽然电动车比智能手机或耳机大得多,但电池技术本质上是相同的。

这就像手机,但在更大的规模上。

詹妮弗·希勒为《华尔街日报》报道可再生能源和电动车充电。

你基本上摆脱了插头,能量通过磁场流动。相反,你可能会在地面上写一些东西,或者你可以只放一张地图。你只需将车开到上面并停在那里。我不需要非常精确,基本上你停车后,当车需要充电时,你可以开始充电会话。

我得说,考虑到许多电动车制造商最近才就他们的充电插头达成一些共同标准,谈论这个有点好笑。

我们现在在美国有三个,这实际上缩小到两个,然后可能缩小到一个,即特斯拉连接器。但消费者对这意味着什么感到困惑。

但詹妮弗表示,行业已经在关注电动车的未来,至少在他们的部分。

你会听到关于电动车充电行业的一个抱怨,那就是充电线可能有点重且难以操作,特别是如果你有残疾,或者年长者,如果你有大量的汽车需要充电,这可能会更容易管理的基础设施。但如果你有自动驾驶汽车,可能没有人可以在那里插入充电。

便利性因素是一个重要因素,但Electreon的托纳表示,无线充电有潜力从根本上重塑我们对车辆供电的思考方式。

本质上,它挑战了内燃机的主导商业模式以及我们如何为汽车加油。如果我们现在将充电带到。

来自《华尔街日报》的报道,这是未来的一切。我是丹尼·刘易斯。无线充电电动车的能力如何改变行业和我们的旅行方式?我们应该采取什么路线走向那个未来?请继续关注。

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为了了解电动道路如何有一天为移动汽车充电,我们首先需要谈谈电动车电池。所以让我们先简单介绍一下它们是如何工作的,以及它们与传统使用汽油或柴油驱动汽车的方式有何不同。

油箱,燃料,与空气混合,点燃,产生能量,推动活塞,最终转动车辆的轮子。但锂离子电池,如电动车和智能手机中使用的电池,通过不断分离和重新结合其电子来产生电力。这就是为电动车的引擎提供无排放电力的原因。但当涉及到电池时,电力带来了一些棘手的问题。

电气化的挑战在于能量存储,我们根本无法与汽油竞争。

雷根是美国塔斯大学Aspire研究中心的主任,研究人员正在研究和测试与电动车电气化相关的各种内容,并使电动车充电更容易和更高效,包括Electreon的道路充电系统。

在车辆上的电池能量存储是一个重大挑战,因为你需要存储如此多的能量,这与车辆的方式有关,因为续航焦虑,当然,还有那种电池的成本。

为了存储和释放可与汽油或柴油相当的能量,电动车需要非常大且重的电池,所需的能量存储越多,通常意味着续航越长,电池越大,充电所需的时间也越长。

即使我们可以非常快速地充电,正如将挑战推给电力公司一样。现在,每当你停下来充电时,你突然需要这种高功率。

电动车制造商和美国政府正在努力建设全国的快速充电站网络,所谓的三级或直流充电。

快速充电就像特斯拉超级充电器,在高速公路的加油站。白色的外观中间有一个大红色的洞。它们使用非常高的电压来在三十到四十五分钟内为电池充电。

然后是最常见的二级充电。许多电动车车主在他们的车库中安装了它们,它们的充电速度要慢得多。二级充电可能需要几个小时才能为汽车电池充电。它们对电网的负担要小得多,但雷根表示,这对未来可能会转向电动的每辆车来说并不可行。

让我们谈谈卡车。典型的摩天大楼在大城市中需要几兆瓦的电力来保持运营,而一辆卡车在快速充电时可能需要多达数十兆瓦,充电时间为二十或三十分钟。如果你有一个卡车停靠站,你知道,那里有十五或二十辆卡车同时充电,你可以开始加总这些数字,意识到卡车司机将成为大型变电站的电力公司。如果这是进展的话。

我们也会走下去。你越是快速充电锂离子电池,它们的磨损就越快。詹说,使用无线充电逐渐为电动车电池充电可能有助于它们更长时间保持更大的电量,这又回到了Electreon的托纳早些时候提到的重新思考我们为车辆加油的方式。

并不是每个人在家里都有充电器,对吧?而道路无论如何都在那里。如果你可以监控这些并实际上将道路转变为充电资产呢?

显然,用汽油为移动汽车加油会非常困难,但托纳表示,使用一些在路面下的附加装置为电动车充电相对容易。

这是一种封闭在橡胶材料中的铜线圈,正如你所想的那样,重新铺设。你只需将其放置在大约两英寸的深度。因此,我们将线圈放置在四英寸的深度,这样你在这样做时不会伤害或触碰到线圈。

托纳表示,Electreon希望能够为电动车改装无线充电接收器,费用在一千美元以上,而安装道路充电系统的目标是将成本降至每英里约一百二十万美元。作为参考,联邦公路管理局估计,重新铺设一条城市州际公路的单车道成本约为七十八万七千美元。安装充电器将需要挖掘街道并安装线圈,然后再铺设新的沥青,托纳表示,这可以作为常规道路维护的一部分进行。

我们已经在现有的道路建设项目中整合了这一点。这是一个增量成本,因为你已经带来了设备来重新铺设。你只需更深一点,将线圈放入我们的管理单元中。

Electreon实际上已经在多个国家的活跃道路下安装了这些电力系统,作为试点项目,包括在美国的第一个公共道路项目。在底特律的科克镇社区,他们正在与密歇根州交通部合作,测试这项技术。

总的来说,这是一个一英里的项目,我们现在已经安装了第一季度的所有设备,我们有一个穿梭巴士在该地区运营,将人们从停车场移动到建筑物,并进行循环,这将能够充电,但也在他下车时进行充电,然后在接下来的三条路上,即密歇根大道,那是一个更大的交通走廊。因此,我们正在与这些数据合作,将我们的解决方案整合到该道路建设项目中,公交车也包括在内。

长表示,一旦系统启动并运行,每个线圈将在配备兼容接收器的车辆驶过时自动开启和关闭。他表示,这就像使用MagSafe iPhone充电器一样,那种通过粘在手机背面的磁性圆盘工作的电缆,只是你知道,没有电缆,你可以快速激活。

毫秒内,它是无缝的,非常快速。我们还进行了测试,在高速公路速度下行驶。

他说,该系统也将在车辆移动较慢或甚至停滞的道路上表现良好,比如繁忙的城市街道的交叉口,或者当出租车在机场等待接客时,甚至是在交通繁忙的道路上。

以长滩港或我住的地方为例。好吧,现在你可以慢慢驾驶,同时为这些车辆充电。

托纳表示,因为线圈在汽车驶过时会频繁开启,这是一个安全特性,因为它们不会持续产生可能对人或动物造成伤害的电场。这也是该公司的未来商业模式的一部分,他将系统的另一部分与智能手机进行了比较。

如果你知道,今天你去商店购买这款iPhone,你需要插入SIM卡,然后你需要地铁卡。这里发生的事情也是一样。你需要某种模型,你只会为在这条道路上使用的电量付费。但如果你没有被识别为授权用户,你将无法激活系统。

底特律的试点项目可能有助于为密歇根州及其他地区铺平道路,帮助所有参与者,包括政府机构和电力公司,建立未来电子道路的框架,以更好地服务于从司机到整个社会的每一个人。

我认为我们正处于一个过渡时期,这使得驾驶一辆电动车变得更容易。这是我们现在看到的重大承诺。

但对于尚未向公众推出的技术来说,这仍然是一个重大承诺。那么,电动道路和无线充电如何成为主流?我们需要什么才能实现这一目标?这将在广告后讨论。

一辆永远不需要停下来为电池充电的电动车可能感觉像是幻想,但距离许多主要美国城市的现实并没有那么久。

有电车。

记得来自U. Tosta大学的红色电车吗?Aspire中心的电车。

在上面平行运行,提供电力,因为车辆在运行。正因为如此,它们不需要储存能量。

他研究电动车电气化,他表示,许多现代城市出于良好的理由将这些宽阔的电车线路淘汰。

我们不能让高功率、高电压的电线在道路上方交叉,克里斯,所有道路都要经过。确实存在挑战,必须。

成为完整的解决方案。或者另一个例子,想想碰碰车,它们都有孔连接到上方的电力网。但当时间到了,工作人员关闭电源时,电气化每一条道路以提供无线电动车充电将是一个相当昂贵和复杂的提议。

你会从哪里开始?Zen有一个想法。大规模进行。美国州际公路系统。

不仅仅是我们铺设道路的三个百分点,而且是连接我们城市的一组非常重要的道路。即使我们有了这些,我们也需要足够的电池存储在车辆上以便运营,去工作,回家,但我们不需要从城市到城市的能量存储。

告别续航焦虑。为什么?就像一个可以为你的车辆提供数百英里动力的大电池一样,如果道路本身可以在你驾驶时不断为较小的电池充电,这将对电动车的制造和使用产生连锁反应。

车辆将变得轻便,这意味着需要更少的能量来移动它。你将拥有一个相对较小的电池,最多可能只有一百英里。对大多数人来说,这意味着车辆的成本相对较低。

我们可以拥有一万美元、两万美元的电动车用于车队和卡车。情况也是如此。但现在数字要大得多。

在这个未来,电动重型卡车可以在高速公路上行驶时不断充电,得益于例如由太阳能电池板供电的道路,运载更多货物,花费更少的钱,而不是如果这些卡车仅依赖电池供电。无线充电可能改变我们驾驶方式的另一种模式。

在工业用途上小规模启动会更加有用。</raw_text>

这是来自挪威公司Enrica的首席商业官Magness,他正在开发电动汽车的无线充电系统。

如果你想想仓库,比如说,你有一个电梯,它想要24小时运转,而它是自动化的,为什么我还要停下来充电呢?如果你把地面做成电动的,电梯就可以在行驶时充电,你就永远不需要停下来充电。这种应用和行业可能会在电动汽车之前就商业化。

因为世界表示,无线充电本身需要变得更加普及,才能让人们开始谈论在道路下嵌入电源线圈。Andrex计划在佛罗里达州安装感应充电器,沿着奥兰多西部的一英里高速公路。Aspire中心也是该项目的一部分。但世界表示,像仓库或港口这样的小型封闭设施为车队运营商和政府监管者提供了更受控的环境,以观察其工作原理,同时确保与充电设备相关的安全问题不存在。

许多人担心的一个问题是,如果你有心脏起搏器,比如说,你的电动设备会不会干扰你的起搏器,这显然不是一件好事。

还有其他问题需要解决,比如确保电动汽车的无线充电标准化,就像智能手机和其他小型电子设备一样。

从长远来看,有一些事情需要到位。决策仍然需要做出,并且不同公司之间需要有更多的互动能力。现在,你必须有一个标准,这样一个制造商可以为一辆车制造一个充电器,而你可以在其他人的设备上使用。

一旦技术开始变得更加普遍,双方认为事情将会迅速发展。

这几乎是关于产品定义的。但最终,如果你想要进行大规模的逃脱,你就依赖于更多的东西,对吧?这不是一些少数生产者可以在真空中完成的事情,为什么充电需要成为更大计划的一部分。

但那场大爆炸必须真的很大。比如说,美国的州际公路系统大,这让我们回到了里根时代。

以YouTube为例。我们可以在两个城市之间的城市走廊中行驶50英里,覆盖我们大多数人口。但我们的人口并不局限于丹佛和西雅图。

所以即使我们选定了一个重要的城市走廊,你也不会得到采用。或者你真的需要从盐湖城到丹佛,连接盐湖城到洛杉矶。我们需要完成洛杉矶、旧金山和某个地方之间的三角形。

所有这些都需要更多的协调,并且成本会比在底特律所面临的常规老旧沥青要高得多。但在一个更大、更复杂的规模上。

关键的州际公路、国家公路系统、城市道路在城市内的得分。如果我们能在大多数能源被使用的地方提供电力,我们就能消除中间环节,使整个系统更加高效。

Jane表示,大规模的基础设施投资需要从一开始就发生,以便电动道路系统能够有效并被司机和自动驾驶制造商所接受。

在我们开始转换个人用户之前,这需要获得牵引力。而且现在正是一个关键时刻,我们正在投资基础设施,以便在如何为明天开发这些基础设施上做出谨慎的决策。

《华尔街日报》的《一切的未来》是由我制作的。Stephanie Organ Fruits是《一切的未来》的编辑总监。