Největší brzdou elektrických nákladních vozidel je stále jejich dojezd. Tím spíše, že zvýšení kapacity baterií tento problém řeší jen napůl. Proto je budoucnost e-nákladních vozidel v technologii jejich bezdrátového nabíjení.

Větší baterie v e-náklaďácích prodlužují vzdálenost mezi jednotlivými nabitími, ale vyžadují delší zastávky u nabíječky. Dokud nebudou vyvinuty nové technologie pro rychlé dobíjení baterií, zdá se lepší možnost nabíjet je průběžně za jízdy.

Co je to technologie bezdrátového nabíjení vozidel?

Již několik let se na krátkých úsecích německých silnic testují tahače s pantografy, kterými se vozidla podobná tramvajím připojují k trakčnímu vedení. Toto řešení je komplikované a vyžaduje údržbu infrastruktury, jejíž poškození může mít fatální následky. Mimo jiné i z tohoto důvodu se jako mnohem lepší nápad jeví bezdrátové nabíjení.

Nevyžaduje zástrčky, kabely, stykače ani žádné jiné fyzické spojení mezi e-vozidlem a nabíječkou. Vyžaduje ovšem speciální silnici, do níž jsou komponenty systému zapuštěny, čímž se z ní stává obří nabíječka pro e-vozidla, a zařízení ve vozech, která z ní mohou čerpat energii. Tato technologie se zdá být největší příležitostí pro elektrifikaci zejména těžké dopravy.

Dva typy bezdrátového nabíjení pro e-vozy

Základními součástmi systému bezdrátového nabíjení pro e-vozy jsou zařízení umístěná na povrchu vozovky a ve vozidlech. Doplňování baterie může probíhat kapacitním nebo indukčním nabíjením.

Kapacitní vazba mezi vysílací deskou ve vozovce připojenou k elektrickému vedení a přijímací deskou v podlaze vozidla umožňuje vysokofrekvenční přenos energie. To zajišťuje vysokou účinnost, ale komplikuje konstrukci (potřeba vysokofrekvenčního měniče a usměrňovače, zesilovačů a kompenzátorů a polovodičových zařízení).

Vozidla lze nabíjet také bezdrátově pomocí indukce. V tomto případě se používají cívky zabudované do vozovky a umístěné ve vozidle. Nabíjení tedy probíhá prostřednictvím nehmotné magnetické vazby. Konstrukce tohoto systému je méně složitá, a pravděpodobně z tohoto důvodu se bude v praxi využívat indukční bezdrátové nabíjení.

Jaké jsou praktické výhody této technologie?

Je třeba vědět, že bezdrátové nabíjení vozidel může být stacionární nebo dynamické. V prvním případě musí e-vozidlo zastavit nad nabíjecím polem. To je skvělé pro nabíjecí stanice na parkovištích a autobusových stanovištích. To, že není nutné vozidlo fyzicky připojovat, zvyšuje uživatelský komfort a snižuje škody způsobené případným poškozením infrastruktury.

Pravdou však je, že největší výhody nabízí dynamické nabíjení vozidel, tj. doplňování energie do jejich baterií za jízdy. To by umožnilo, aby i e-náklaďáky, jejichž energetické nároky jsou mnohonásobně vyšší než u osobních elektrických vozidel, měly jen malé baterie. Ty by se používaly pouze na krátké vzdálenosti (např. na dálničních přivaděčích, odstavných plochách), protože převážná část trasy by se odehrávala na “nabíjecích silnicích”.

Podle výzkumu by zavedení technologie dynamického bezdrátového nabíjení pro e-automobily mohlo snížit emise CO2 v tomto odvětví až o 86 %. Z tohoto důvodu bylo navrženo, aby do roku 2030 bylo vybudováno téměř 5 000 km dálnic, které by nabíjely e-vozidla po nich jezdící. Autoři studie uvádějí, že do roku 2035 by celková délka takových úseků měla činit již 9.000 km.

Silnice, na kterých se nabíjejí e-auta po celém světě

Průkopníkem v praktickém využití technologie bezdrátového dynamického nabíjení pro e-auta je izraelský start-up Electreon. Ve Francii vybuduje a zpřístupní veřejnosti dvoukilometrový úsek dynamického nabíjení a stacionární nabíječku pro všechny typy vozidel. Kromě toho má dodat e-nákladní automobil o celkové hmotnosti přibližně 40 t a autobus využívající tato řešení.

Technologie dodaná společností Electreon má být použita také v Izraeli, Německu, Itálii, Švédsku, Norsku a USA. Je tedy docela pravděpodobné, že se dynamické bezdrátové nabíjení rozšíří a brzy vyřeší problém krátkého dojezdu e-nákladních vozidel.