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自動車のワイヤレス充電はついにここにきましたか?

いつの日か、共有された自動運転車は、乗客を都市の周りにすばやく往復させ、駐車場、ガレージ、または個人用の車両を必要とせずに、乗客を拾い上げて降ろします。 しかし、座って充電する場所がない場合、または個々の所有者が仕事中または自宅で眠っている間に充電する時間がない場合、これらの車両は仕事に必要なエネルギーをどのように得るのでしょうか? ロボット車に餌をやるのは誰ですか?

「プラグインする人はいません。ドライバーはいません。 マサチューセッツ州に本拠を置くワイヤレス充電会社WiTricityのCEO、Alex Gruzen氏は、次のように述べています。

過去8年間にわたり、WiTricityはビジネスモデルを家庭用電化製品や携帯電話の充電器からシフトし、自動車の動力源の問題にほぼ専念しています。 Gruzen氏によると、その答えは、都市の景観に組み込まれたシステムを介して空中に伝達される電力を特徴としています。 その最終的な終わりに向けて、WiTricityはBMWと提携して、電気自動車向けの最初の消費者対応のリモート充電システムをリリースしました。

磁気共鳴と呼ばれるプロセスを介して行われるこのタイプの充電は、WiTricityの創設者でありMITの物理学教授であるMarinSoljačićが電話を充電するためのより良い方法を発明することを決定した2000年代半ばにさかのぼります。 彼は、効率性と利便性の最良の組み合わせとして磁気共鳴に着手する前に、無線周波数、超音波、さらには誘導を含むエネルギーを移動するいくつかの方法を実験しました。 彼は2006年に特許を申請し、最終的に2010年に特許を取得し、2007年にWiTricityを開始して、携帯電話業界が充電マットを一部の電話と互換性を持つように支援しました。 (テスラから購入することもできますが、同社はこの方法で車を充電する計画をまだ発表していません。)

共振は充電に固有のものではありません。 これは、スイングでの子供の振動と、ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーとの間の前後の遷移を説明するのと同じ現象です。 親が押したり、子供がポンピングしたりすると、システムにエネルギーを供給することができますが、正しい周波数で正しい方向に移動する場合のみです。 同様に、電磁コイルは同じ向きにあり、一致する周波数で共振する限り、エネルギーを別のコイルに伝達できます。

年が経つにつれて、技術の唯一のライセンシーであるWiTricityは、それを開発するためにより多くの企業と提携しました。 多くは家電向けでしたが、トヨタはプリウスハイブリッドのライセンスを取得し、最終的にWiTricityに投資し、ホンダ、ヒュンダイ、日産、GMはすべてプロトタイプに取り組みました。 ただし、BMWの2018 530e iPerformanceは市場に最初に参入し、約3, 000ユーロでドイツの購入者(米国、英国、日本、中国での発売を予定)にワイヤレス充電マット付きの豪華パッケージを提供します。

しかし、530eはハイブリッドです。ABIResearchの自動車産業アナリスト、ドミニク・ボンテは指摘します。 小型の9.2 kWhバッテリーがあり、WiTricityテクノロジーを使用して数時間で充電できますが、範囲は16マイルです。 WiTricityが達成できた効率が90%であっても、ワイヤレス充電は依然として比較的低速です。 たとえば、Teslaを見てください。ModelSには100または75 kWhのバッテリーが付属しており、WiTricityシステムは約11 kWを出力します。つまり、Teslaを完全に充電するには1日かかることがあります。 そのため、同社は、より高速な充電を実現できるスーパーチャージャーに焦点を当てることを選択しました。

「ワイヤレスで固定の充電ステーションで同じ電力伝送をサポートすることはできません」とBonte氏は言います。 「それは変わらないだろう、彼らはある種認めている。 20、30 kWの場合は少し高くなりますが、50〜60 kWはサポートされません。 しかし、彼はまた、EVの使用の大部分は毎晩フル充電を必要としないことを指摘しています。フルバッテリーは本当に長い旅行にのみ必要です。

それでも、自動車業界で変化が起こっている、とGruzen氏は、VWのディーゼル車のエミッション不正行為スキャンダル、バッテリーの価格低下、EVをセクシーにするテスラのおかげもあります。 「これらすべてが一緒になり、今あなたが見ているのは、幅広い電動化されたプラットフォームにコミットするすべての自動車メーカー間の並外れた競争です」とグルゼンは言います。 「市場は好調です。」

WiTricityは、数百の特許が示唆するほど単独ではありません。 (2014年、同社は自動車に関するワイヤレスエネルギー転送技術の特許を取得しました。)Plugless Powerという会社は、市販のEVに取り付けられる磁気カプラーを備えたアフターマーケット充電マットを製造しています。 また、QualcommのHaloは、異なる技術を使用しているにも関わらずWitricityのバージョンに機能的に似ている電動歯ブラシの誘導充電を使用しており、動いている車両を充電するために動的充電を追求しています。

WiTricity Patent.png 「車両用途向けの安全な無線エネルギー転送」米国特許第8, 912, 687号

しかし、電気自動車に対する不安の多くは依然として存在しているため、自動車メーカーとそのサプライヤーよりも消費者の行動を変えるには多くの時間がかかります。 範囲の不安が、より大きなバッテリーの推進と、急速充電の必要性を駆り立てています。 しかし、都市景観全体に充電を分散させることでそれを緩和でき、政府が義務付けている燃焼エンジンの段階的廃止は問題を強要する可能性があります。 「環境に大きな影響を与えるためには、電気自動車を購入するための早期導入者以上の手段が必要です」とグルゼンは言います。 そしてそれを行うには、充電は給油より簡単でなければなりません。 ガレージのマットから始まると彼は言いますが、磁気共鳴充電は公共駐車場、タクシーの列、そして車が休憩できる「パワースナック」のどこにでも統合されることで終わります。

より重要なのは、フリートが共有され、ワイヤレスで自律的であり、ダウンタイムがビジネスを失うときの都市レベルです。 WiTricityとQualcommは、SAE(Society of Automotive Engineersとしても知られています)と、さまざまなメーカーの車がさまざまなワイヤレスシステムを介して充電できるようにする一連の世界標準に既に取り組んでいます。 これにより、フリートがバッテリーバンクとして機能し、都市のエネルギーを蓄え、電力需要が1日を通して変化するときにそれを分配することさえ可能になります。

「そのような環境では、そのようなサービスとしての車の環境では、ワイヤレス充電が実際にほとんど必要になるでしょう」とボンテは言います。

自動車のワイヤレス充電はついにここにきましたか?