Pengembangan kendaraan energi baru sedang gencar, dan isu pengisian ulang energi juga menjadi salah satu isu yang mendapat perhatian penuh dari industri. Sementara semua orang memperdebatkan manfaat pengisian daya berlebih dan penggantian baterai, adakah "Rencana C" untuk pengisian daya kendaraan energi baru?
Mungkin dipengaruhi oleh pengisian daya nirkabel pada ponsel pintar, pengisian daya nirkabel pada mobil juga telah menjadi salah satu teknologi yang telah dikuasai para insinyur. Menurut laporan media, belum lama ini, teknologi pengisian daya nirkabel pada mobil telah mencapai terobosan penelitian. Tim penelitian dan pengembangan mengklaim bahwa bantalan pengisi daya nirkabel dapat mentransmisikan daya ke mobil dengan daya keluaran 100 kW, yang dapat meningkatkan status pengisian daya baterai hingga 50% dalam 20 menit.
Tentu saja, teknologi pengisian daya nirkabel mobil bukanlah teknologi baru. Dengan maraknya kendaraan energi baru, berbagai pihak telah lama mengeksplorasi pengisian daya nirkabel, termasuk BBA, Volvo, dan berbagai perusahaan mobil domestik.
Secara keseluruhan, teknologi pengisian daya nirkabel mobil masih dalam tahap awal, dan banyak pemerintah daerah juga memanfaatkan kesempatan ini untuk mengeksplorasi kemungkinan yang lebih besar bagi transportasi masa depan. Namun, karena faktor-faktor seperti biaya, daya, dan infrastruktur, teknologi pengisian daya nirkabel mobil telah dikomersialkan secara luas. Masih banyak tantangan yang perlu diatasi. Kisah baru tentang pengisian daya nirkabel di mobil masih belum mudah untuk diungkapkan.
Seperti yang kita semua tahu, pengisian daya nirkabel bukanlah hal baru di industri ponsel. Pengisian daya nirkabel untuk mobil memang belum sepopuler pengisian daya untuk ponsel, tetapi telah menarik banyak perusahaan untuk mengincar teknologi ini.
Secara umum, terdapat empat metode pengisian daya nirkabel yang umum digunakan: induksi elektromagnetik, resonansi medan magnet, kopling medan listrik, dan gelombang radio. Di antara metode-metode tersebut, ponsel dan kendaraan listrik terutama menggunakan induksi elektromagnetik dan resonansi medan magnet.
Di antara metode-metode tersebut, pengisian daya nirkabel induksi elektromagnetik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik elektromagnetisme dan magnetisme untuk menghasilkan listrik. Metode ini memiliki efisiensi pengisian daya yang tinggi, tetapi jarak pengisian daya efektifnya pendek dan persyaratan lokasi pengisian daya juga ketat. Secara relatif, pengisian daya nirkabel resonansi magnetik memiliki persyaratan lokasi yang lebih rendah dan jarak pengisian daya yang lebih jauh, yang dapat mendukung beberapa sentimeter hingga beberapa meter, tetapi efisiensi pengisian dayanya sedikit lebih rendah daripada metode sebelumnya.
Oleh karena itu, pada tahap awal pengembangan teknologi pengisian daya nirkabel, perusahaan mobil lebih memilih teknologi pengisian daya nirkabel induksi elektromagnetik. Perusahaan yang mewakili teknologi ini antara lain BMW, Daimler, dan perusahaan kendaraan lainnya. Sejak saat itu, teknologi pengisian daya nirkabel resonansi magnetik secara bertahap dipromosikan, diwakili oleh penyedia sistem seperti Qualcomm dan WiTricity.
Pada Juli 2014, BMW dan Daimler (sekarang Mercedes-Benz) mengumumkan perjanjian kerja sama untuk bersama-sama mengembangkan teknologi pengisian daya nirkabel bagi kendaraan listrik. Pada tahun 2018, BMW mulai memproduksi sistem pengisian daya nirkabel dan menjadikannya perangkat opsional untuk model plug-in hybrid Seri 5. Daya pengisian terukurnya adalah 3,2 kW, efisiensi konversi energinya mencapai 85%, dan dapat terisi penuh dalam 3,5 jam.
Pada tahun 2021, Volvo akan menggunakan taksi listrik murni XC40 untuk memulai uji coba pengisian daya nirkabel di Swedia. Volvo telah menyiapkan beberapa area uji khusus di kawasan perkotaan Gothenburg, Swedia. Kendaraan yang mengisi daya hanya perlu parkir di perangkat pengisian daya nirkabel yang terpasang di jalan untuk memulai fungsi pengisian daya secara otomatis. Volvo menyatakan bahwa daya pengisian daya nirkabelnya dapat mencapai 40 kW, dan dapat menempuh jarak 100 kilometer dalam 30 menit.
Di bidang pengisian daya nirkabel otomotif, negara saya selalu menjadi yang terdepan. Pada tahun 2015, Institut Penelitian Tenaga Listrik Guangxi milik China Southern Power Grid membangun jalur uji coba pengisian daya nirkabel kendaraan listrik domestik pertama. Pada tahun 2018, SAIC Roewe meluncurkan model listrik murni pertama dengan pengisian daya nirkabel. FAW Hongqi meluncurkan Hongqi E-HS9 yang mendukung teknologi pengisian daya nirkabel pada tahun 2020. Pada bulan Maret 2023, SAIC Zhiji secara resmi meluncurkan solusi pengisian daya nirkabel cerdas untuk kendaraan berdaya tinggi 11 kW pertamanya.
Tesla juga merupakan salah satu perusahaan yang bereksplorasi di bidang pengisian daya nirkabel. Pada Juni 2023, Tesla menghabiskan US$76 juta untuk mengakuisisi Wiferion dan mengganti namanya menjadi Tesla Engineering Germany GmbH, berencana untuk memanfaatkan pengisian daya nirkabel dengan biaya rendah. Sebelumnya, CEO Tesla, Musk, memiliki pandangan negatif terhadap pengisian daya nirkabel dan mengkritik pengisian daya nirkabel sebagai "energi rendah dan tidak efisien". Kini, ia menyebutnya sebagai masa depan yang menjanjikan.
Tentu saja, banyak perusahaan mobil seperti Toyota, Honda, Nissan, dan General Motors juga mengembangkan teknologi pengisian daya nirkabel.
Meskipun banyak pihak telah lama mengeksplorasi pengisian daya nirkabel, teknologi pengisian daya nirkabel otomotif masih jauh dari kenyataan. Faktor kunci yang menghambat perkembangannya adalah daya. Sebagai contoh, Hongqi E-HS9. Teknologi pengisian daya nirkabel yang digunakannya memiliki daya keluaran maksimum 10 kW, hanya sedikit lebih tinggi daripada daya 7 kW yang dihasilkan oleh tumpukan pengisian lambat. Beberapa model hanya dapat mencapai daya pengisian sistem sebesar 3,2 kW. Dengan kata lain, efisiensi pengisian daya seperti itu sama sekali tidak praktis.
Tentu saja, jika daya pengisian daya nirkabel ditingkatkan, ceritanya mungkin akan berbeda. Misalnya, seperti yang disebutkan di awal artikel, tim riset dan pengembangan telah mencapai daya keluaran 100 kW, yang berarti jika daya keluaran tersebut tercapai, kendaraan secara teoritis dapat terisi penuh dalam waktu sekitar satu jam. Meskipun masih sulit dibandingkan dengan pengisian daya super, pengisian daya nirkabel tetap merupakan pilihan baru untuk pengisian ulang energi.
Dari perspektif skenario penggunaan, keuntungan terbesar teknologi pengisian daya nirkabel otomotif adalah pengurangan langkah manual. Dibandingkan dengan pengisian daya kabel, pemilik mobil perlu melakukan serangkaian operasi seperti parkir, turun dari mobil, mengambil pistol, mencolokkan dan mengisi daya, dll. Ketika menghadapi tumpukan pengisian daya dari pihak ketiga, mereka harus mengisi berbagai informasi, yang merupakan proses yang relatif rumit.
Skenario pengisian daya nirkabel sangat sederhana. Setelah pengemudi memarkir kendaraan, perangkat akan secara otomatis mendeteksinya dan kemudian mengisi daya secara nirkabel. Setelah kendaraan terisi penuh, kendaraan akan langsung melaju, dan pemilik tidak perlu melakukan operasi apa pun. Dari perspektif pengalaman pengguna, hal ini juga akan memberikan rasa mewah saat menggunakan kendaraan listrik.
Mengapa pengisian daya nirkabel mobil menarik begitu banyak perhatian dari perusahaan dan pemasok? Dari perspektif pengembangan, datangnya era tanpa pengemudi juga bisa menjadi waktu untuk perkembangan pesat teknologi pengisian daya nirkabel. Agar mobil benar-benar tanpa pengemudi, mereka membutuhkan pengisian daya nirkabel untuk menghilangkan hambatan kabel pengisi daya.
Oleh karena itu, banyak penyedia pengisian daya sangat optimistis terhadap prospek pengembangan teknologi pengisian daya nirkabel. Raksasa Jerman, Siemens, memperkirakan pasar pengisian daya nirkabel untuk kendaraan listrik di Eropa dan Amerika Utara akan mencapai US$2 miliar pada tahun 2028. Untuk tujuan ini, pada awal Juni 2022, Siemens telah menginvestasikan US$25 juta untuk mengakuisisi saham minoritas di penyedia pengisian daya nirkabel, WiTricity, guna mendorong penelitian dan pengembangan teknologi sistem pengisian daya nirkabel.
Siemens yakin bahwa pengisian daya nirkabel untuk kendaraan listrik akan menjadi tren utama di masa depan. Selain membuat pengisian daya lebih praktis, pengisian daya nirkabel juga merupakan salah satu syarat penting untuk mewujudkan kendaraan otonom. Jika kita benar-benar ingin meluncurkan mobil otonom dalam skala besar, teknologi pengisian daya nirkabel sangatlah penting. Ini merupakan langkah penting menuju dunia kendaraan otonom.
Tentu saja, prospeknya bagus, tetapi kenyataannya buruk. Saat ini, metode pengisian daya kendaraan listrik semakin beragam, dan prospek pengisian daya nirkabel sangat dinantikan. Namun, dari sudut pandang saat ini, teknologi pengisian daya nirkabel otomotif masih dalam tahap uji coba dan menghadapi banyak masalah, seperti biaya tinggi, pengisian daya yang lambat, standar yang tidak konsisten, dan lambatnya kemajuan komersialisasi.
Masalah efisiensi pengisian daya merupakan salah satu kendala. Sebagai contoh, kami membahas masalah efisiensi pada Hongqi E-HS9 yang telah disebutkan sebelumnya. Rendahnya efisiensi pengisian daya nirkabel telah dikritik. Saat ini, efisiensi pengisian daya nirkabel kendaraan listrik lebih rendah daripada pengisian daya kabel karena adanya kehilangan energi selama transmisi nirkabel.
Dari segi biaya, pengisian daya nirkabel mobil perlu dikurangi lebih lanjut. Pengisian daya nirkabel membutuhkan infrastruktur yang tinggi. Komponen pengisian daya umumnya diletakkan di tanah, yang akan melibatkan modifikasi tanah dan masalah lainnya. Biaya konstruksi pasti akan lebih tinggi daripada biaya tiang pengisi daya biasa. Selain itu, pada tahap awal promosi teknologi pengisian daya nirkabel, rantai industri masih belum matang, dan biaya komponen terkait akan tinggi, bahkan beberapa kali lipat harga tiang pengisi daya AC rumah tangga dengan daya yang sama.
Misalnya, operator bus Inggris FirstBus telah mempertimbangkan penggunaan teknologi pengisian daya nirkabel dalam proses mempromosikan elektrifikasi armadanya. Namun, setelah inspeksi, ditemukan bahwa setiap pemasok panel pengisian daya darat mematok harga 70.000 poundsterling. Selain itu, biaya pembangunan jalan pengisian daya nirkabel juga tinggi. Misalnya, biaya pembangunan jalan pengisian daya nirkabel sepanjang 1,6 kilometer di Swedia sekitar US$12,5 juta.
Tentu saja, masalah keselamatan juga dapat menjadi salah satu kendala yang membatasi teknologi pengisian daya nirkabel. Dari perspektif dampaknya terhadap tubuh manusia, pengisian daya nirkabel bukanlah masalah besar. "Peraturan Sementara tentang Manajemen Radio Peralatan Pengisian Daya Nirkabel (Transmisi Daya) (Draf untuk Komentar)" yang diterbitkan oleh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi menyatakan bahwa spektrum 19-21kHz dan 79-90kHz hanya untuk mobil pengisian daya nirkabel. Penelitian terkait menunjukkan bahwa dampak tertentu pada tubuh hanya dapat dirasakan ketika daya pengisian daya melebihi 20kW dan tubuh manusia berada dalam kontak dekat dengan basis pengisian daya. Namun, hal ini juga mengharuskan semua pihak untuk terus mempromosikan keselamatan sebelum dapat diakui oleh konsumen.
Sepraktis apa pun teknologi pengisian daya nirkabel mobil dan seberapa nyaman skenario penggunaannya, masih ada jalan panjang sebelum dapat dikomersialkan dalam skala besar. Namun, dengan keluar dari laboratorium dan menerapkannya ke dunia nyata, perjalanan menuju pengisian daya nirkabel untuk mobil masih panjang dan sulit.
Sementara semua pihak giat mengeksplorasi teknologi pengisian daya nirkabel untuk mobil, konsep "robot pengisian daya" juga diam-diam muncul. Kendala yang harus diatasi oleh pengisian daya nirkabel adalah masalah kenyamanan pengisian daya bagi pengguna, yang akan melengkapi konsep berkendara tanpa pengemudi di masa depan. Namun, ada lebih dari satu jalan menuju Roma.
Oleh karena itu, "robot pengisi daya" juga mulai menjadi pelengkap dalam proses pengisian daya cerdas mobil. Belum lama ini, basis eksperimen sistem tenaga baru Zona Demonstrasi Pembangunan Hijau Nasional Konstruksi Sub-Pusat Beijing meluncurkan robot pengisi daya bus otomatis penuh yang dapat mengisi daya bus listrik.
Setelah bus listrik memasuki stasiun pengisian daya, sistem penglihatan menangkap informasi kedatangan kendaraan, dan sistem pengiriman latar belakang segera mengirimkan tugas pengisian daya kepada robot. Dengan bantuan sistem pencarian jalur dan mekanisme berjalan, robot secara otomatis menuju stasiun pengisian daya dan secara otomatis meraih pistol pengisian daya. Robot menggunakan teknologi pemosisian visual untuk mengidentifikasi lokasi port pengisian daya kendaraan listrik dan melakukan operasi pengisian daya otomatis.
Tentu saja, perusahaan mobil juga mulai menyadari keunggulan "robot pengisi daya". Di Shanghai Auto Show 2023, Lotus merilis robot pengisi daya kilat. Ketika kendaraan perlu diisi daya, robot dapat memanjangkan lengan mekanisnya dan secara otomatis memasukkan pistol pengisi daya ke dalam lubang pengisian daya kendaraan. Setelah pengisian daya, robot juga dapat menarik pistol pengisi daya sendiri, menyelesaikan seluruh proses mulai dari menyalakan hingga mengisi daya kendaraan.
Sebaliknya, robot pengisi daya tidak hanya menawarkan kemudahan pengisian daya nirkabel, tetapi juga dapat mengatasi masalah keterbatasan daya pengisian daya nirkabel. Pengguna juga dapat menikmati pengisian daya berlebih tanpa perlu keluar dari mobil. Tentu saja, robot pengisi daya juga akan melibatkan masalah biaya dan kecerdasan seperti penentuan posisi dan penghindaran rintangan.
Ringkasan: Isu pengisian ulang energi untuk kendaraan energi baru selalu menjadi isu yang sangat diperhatikan oleh semua pihak di industri ini. Saat ini, solusi pengisian daya berlebih dan solusi penggantian baterai adalah dua solusi yang paling umum. Secara teoritis, kedua solusi ini cukup untuk memenuhi kebutuhan pengisian ulang energi pengguna sampai batas tertentu. Tentu saja, perkembangannya selalu pesat. Mungkin dengan hadirnya era tanpa pengemudi, pengisian daya nirkabel dan robot pengisian daya dapat membuka peluang baru.
Waktu posting: 13-Apr-2024