Xe buýt vừa chạy vừa sạc pin

Tuyến đường ở Balingen sẽ sạc pin cho các xe buýt điện khi chúng đang chạy bằng cách tận dụng cảm ứng cộng hưởng từ, trong đó các cuộn dây đồng được lắp đặt dưới lòng đường truyền điện tới một bộ phận tiếp nhận năng lượng trên xe buýt. Tuyến đường này sử dụng công nghệ của Electreon (Israel), nhà cung cấp hệ thống sạc động không dây đang thử nghiệm nhiều dự án tương tự trên thế giới.

Một số nhà sản xuất ô tô, bao gồm BMW của Đức đã cung cấp cho xe điện miệng đệm sạc không dây thông qua cảm ứng từ trường (được gọi Groundpad), cho phép pin xe điện được sạc lại sau khi tài xế điều khiển xe đỗ bên trên miếng đệm này.

Khả năng tiếp năng lượng cho pin khi xe đang chạy, được gọi là sạc động (dynamic charging) sẽ có tác động lớn ý đối với ngành công nghiệp xe điện.

Điều quan trọng nhất mà công nghệ sạc động không dây có thể mang lại là các nhà sản xuất xe điện có thể giảm kích thước của pin xe mà không phải lo lắng về phạm vi hoạt động của xe, vốn vẫn là một trong những rào cản lớn nhất đối với việc phổ cập rộng rãi xe điện.

Các nhà sản xuất ô tô và các nhóm vận động hành lang trong ngành cảnh báo, có quá ít trạm sạc được triển khai để phục vụ số lượng xe điện dự kiến tăng nhanh chóng trên đường. Những người này cũng bày tỏ lo ngại về khả năng thiếu hụt nguyên liệu pin vào giữa thập niên này.

Tuy nhiên, nhiều nhà phân tích tin rằng, công nghệ sạc động cho phép xe điện sử dụng pin có kịch thước nhỏ hơn nhiều, giúp nguồn nguyên liệu pin hạn chế được phân bổ cho nhiều xe điện hơn.

“Dự án thử nghiệm này không chỉ là mở ra khả năng sạc không dây cho người sử dụng xe điện ở Đức. Các khía cạnh quan trọng khác của dự án bao gồm việc phát triển và sử dụng một công cụ hỗ trợ các nhà quy hoạch giao thông công cộng chọn nơi lắp đặt cơ sở hạ tầng sạc điện cảm ứng cho một thị trấn hoặc khu vực cụ thể”, Andreas Wendt, Giám đốc điều hành của chi nhánh tại Đức của Electreon (Israel) nói.

Wendt cho biết thêm, các thử nghiệm ban đầu cho thấy sạc động không dây hiệu quả, an toàn và dễ triển khai. “Chúng tôi hy vọng đây là điểm khởi đầu của nhiều dự án khác trên tuyến đường công cộng và tư nhân ở Đức”, ông nói.

Khi các nhà sản xuất xe điện tăng tốc sản xuất các mẫu pin để đáp ứng các quy định ngày càng thăt chặt về khí thải nhà kính thì công nghệ sạc động sẽ cung cấp giải pháp cho vấn đề thiếu các điểm sạc tĩnh nếu được chứng minh được là có thể hoạt động trên quy mô lớn và tiết kiệm chi phí.

“Hệ thống sạc không dây trên đường sẽ là một cuộc cách mạng đối với xe điện bằng cách giúp xe điện sạc pin mà không cần phải dừng lại và cắm điện”, Michele Mueller, quản lý dự án cấp cao của Sở Giao thông vận tải bang Michigan (Mỹ) nói và cho biết đơn vị cũng đang thử nghiệm công nghệ này trong năm nay.

Những cuộc thử nghiệm sạc không dây trên đường bộ đầu tiên phần lớn liên quan đến xe buýt, vốn thường chạy trên các tuyến đường cố định và một số xe taxi điện, loại xe có thể tính sạc pin từ các đệm sạc không dây đặt ở sân bay hoặc ga tàu.

“Công nghệ sạc không dây trước tiên sẽ được áp dụng cho một đội xe hoạt động cố định”, Michael Hurwitz, chuyên gia di chuyển trong tương lai tại Công ty tư ván quản lý PA Consulting (Anh) giải thích.

Theo Hurwitz, nếu xe điện có thể được sạc pin lúc đang chạy thì sẽ giúp kích cỡ pin giảm xuống, từ đó sẽ giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất điện.

Vẫn còn nhiều rào cản cần vượt qua

Công nghệ sạc động vẫn còn những rào cản đáng kể để vượt qua trước khi được chứng minh tính hiệu quả. Các bộ phận phải tương thích với nhau, cho phép các mẫu xe điện khác nhau (không cùng một hãng) sạc pin trên cùng một hệ thống sạc động không dây. Trong khi đó, việc lắp đặt các đệm sạc không dây trên mặt đất có thể rất tốn kém.

Một thách thức lớn hơn là cần phải có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các nhà khai thác đường cao tốc với các công ty quản lý lưới điện và ngành công nghiệp ô tô nói chung.

FirstBus, công ty vận hành xe buýt khu vực lớn thứ hai ở Anh, nơi đang trong quá trình điện hóa đội xe, cho biết dự án sạc không dây quá tốn kém do nhu cầu cung cấp điện cho nhiều điểm dừng xe buýt ở vùng nông thôn.

“Một số bến xe buýt thậm chí không có điện”, Garry Birmingham, Giám đốc bộ phận khử carbon của FirstBus nói và cho biết, được báo giá 70.000 bảng cho mỗi đệm sạc không dây trên mặt đất.

Dù vậy, công nghệ sạc không dây sẽ có một số bước đột phá trong thập niên này. Công ty nghiên cứu công nghệ IDTechEx (Anh) dự đoán, sẽ có khoảng 700.000 xe điện sử dụng công nghệ sạc không dây vào năm 2032 vì nhiều chủ xe thích sự tiện lợi của việc không phải cắm điện khi sạc pin. Khoảng 180.000 xe trong số này là xe van điện giao hàng vì có thể sạc pin trong khi bốc hàng lên xe.

Một số nhà sản xuất ô tô cũng đã tiếp cận công nghệ sạc không dây. Tập đoàn ô tô Stellantis, chủ sở hữu hãng xe Fiat Automobiles (Ý) đã thử nghiệm công nghệ sạc động trên các tuyến đường tư nhân kể từ năm 2021. Năm ngoái, hãng xe Volvo Cars (Thụy Điển) thông báo sẽ thử nghiệm sạc không dây cho các mẫu xe điện XC40 của mình.

“Thử nghiệm công nghệ sạc mới cùng với các đối tác chọn lọc là cách tốt để đánh giá các tùy chọn sạc thay thế cho các mẫu xe điện trong tương lai của chúng tôi”, Mats Moberg, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu và phát triển của Volvo Cars nói.