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Zukünftige Robo-Taxis könnten sich selbst aufladen und dabei helfen, das Stromnetz auszugleichen
Ariel Davis
Elektrische Robo-Taxis sind eine reale Möglichkeit. Trends in den Bereichen Verkehr, Energie und Demografie deuten darauf hin, dass Fahrzeuge der Zukunft autonom fahren, mit Strom statt mit fossilen Brennstoffen betrieben und gemeinsam genutzt werden, anstatt sich in Privatbesitz zu befinden.
Aber bevor jeder in selbstfahrenden Elektroautos Fahrgemeinschaften bilden kann, brauchen wir Orte, an denen sie aufgeladen werden können. Heute ist das eine Herausforderung: Es gibt nur rund 20.000 Ladestationen für Elektrofahrzeuge in den USA. (Es gibt mehr als 125.000 Tankstellen für herkömmliche Autos.) McKinsey prognostiziert dass große Volkswirtschaften (China, Europa, Indien und die USA) bis 2031 55 Milliarden US-Dollar in die Ladeinfrastruktur investieren müssen, um die 140 Millionen Elektrofahrzeuge zu unterstützen, die dann auf den Straßen unterwegs sein werden.
Es geht auch darum, Ladegeräte an die Autos anzuschließen. Robo-Taxis haben per Definition keine menschlichen Fahrer, um lange, dicke Ladekabel zu manipulieren.
Ein Startup namens WiTricity hält eine Form des drahtlosen Ladens namens Magnetresonanz für eine intelligentere Art, Energie zu tanken. Die Technologie entnimmt über einen Draht Energie aus dem Stromnetz und speist sie in eine Kupferspule am Boden ein, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Wenn eine zweite Kupferspule, die an der Unterseite des Autos befestigt ist, in die Reichweite dieses Feldes kommt, wird auf der Fahrzeugseite ein elektrischer Strom erzeugt, der zum Laden des Batteriepakets des Autos verwendet wird. (Weitere Einzelheiten finden Sie unter Drahtlose Stromversorgung .)
Zum Aufladen muss ein Elektrofahrzeug (EV) einfach über einer Spule parken und einige Stunden warten. Laut WiTricity ist diese Methode so effizient wie das direkte Einstecken eines Ladekabels in ein Auto.
WiTricity ist nicht das einzige Unternehmen, das an drahtlosen Ladesystemen auf Basis von Magnetresonanz arbeitet. Aber das Unternehmen sagt, dass seine Technologie mit jeder Automarke und jedem Automodell funktioniert, wichtige Sicherheitsfunktionen enthält (zum Beispiel schaltet sich das Ladegerät automatisch ab, wenn Kinder oder Tiere sich irgendwie zwischen die Spulen quetschen) und Energie durch Asphalt oder Pflaster übertragen kann. Darüber hinaus sagt WiTricity, dass seine Ladegeräte in Parkplätze, Garagen und Straßen eingebaut werden könnten, ohne häufig gewartet werden zu müssen, Sicherheitsbedenken auszulösen oder ein Ziel für Kupferdiebe zu werden. Das Unternehmen erhofft sich von all dem Kommunen, Immobilienmaklern und Hausverwaltungen neue Anreize, Ladestationen zu finanzieren. Wenn wir wollen, dass die enormen Investitionen in die EV-Infrastruktur, die in den nächsten 10 Jahren erforderlich sind, getätigt werden, müssen wir herausfinden, wer dafür bezahlen wird und warum“, sagt Alex Gruzen, CEO von WiTricity.
Der Preis ist eine Schlüsselfrage für WiTricity. Seine Systeme kosten derzeit jeweils 1.000 bis 1.500 US-Dollar, während ein typisches Plug-in-Ladegerät weniger als 1.000 US-Dollar kostet. Aber das Unternehmen hofft, auf Parkplätze und Garagen an Wohnhäusern abzielen zu können, nicht nur auf Garagen und Einfahrten zu Hause. Gruzen sagt, er spreche bereits mit Vermietern, die bereit sind, die Rechnung zu bezahlen, um Mieter anzusprechen, die Elektrofahrzeuge besitzen.
Letztendlich will WiTricity über das Betanken geparkter Autos hinausgehen. Eine Idee ist, die Technologie unter einem Straßenabschnitt zu integrieren, wodurch Autos während der Fahrt aufgeladen werden können. Gruzen hofft, dass Flughäfen und Bahnhöfe dieses System für ihre Taxispuren wollen werden. Städte und Staaten werden dafür wahrscheinlich nicht kilometerweit Autobahnen abreißen, sagt er. Wo es Sinn macht, sind Taxischlangen, wo man statt 100 Kilometer nur 100 Meter elektrifizieren müsste und Autos die ganze Zeit über laden könnten, wenn sie anstehen.
Dann gibt es das ehrgeizigste Ziel von WiTricity: Autos als mobile Powerbanks. Das Unternehmen stellt sich Elektroautos im Wesentlichen als rollende Batterien vor, die Strom bis zu Zeiten des Spitzenbedarfs speichern und dann einen Teil davon gegen Bezahlung oder kostenlosen Strom zurück ins Netz übertragen, wenn sie das nächste Mal nachgefüllt werden müssen. Obwohl Autos diese Art der Energieübertragung über herkömmliche Plug-in-Ladegeräte durchführen könnten, wäre ein drahtloser Austausch – theoretisch – schneller und einfacher, insbesondere wenn Fahrzeuge autonom arbeiten.
Einige dieser Ideen sind praktikabler als andere. WiTricity unterhält Partnerschaften mit mehr als einem Dutzend Automobilherstellern, darunter neun der zehn größten der Welt. Die meisten dieser Deals haben nur zu F&E-Experimenten geführt, wie zum Beispiel das drahtlose Ladesystem Hyundai demonstriert im März 2018 auf seinem Elektroauto Kona. Aber BMW verkauft jetzt ein Hybrid-Elektrofahrzeug die Kunden in bestimmten Regionen kaufen können mit integrierter WiTricity-Technologie . Gruzen sagt, andere Autohersteller werden nachziehen, vor allem einmal Unternehmen einigen sich auf einen globalen Standard zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen.
Gruzen erwartet, dass in den nächsten zwei Jahren WiTricity-fähige Parkplätze und Garagen gebaut werden. Die ersten, sagt er, werde es wohl in chinesischen Großstädten geben, wo ein Großteil der Bevölkerung in Mehrfamilienhäusern lebt.
Elektrifizierte Straßen in der Stadt und drahtloser Energieaustausch zwischen Fahrzeug und Stromnetz sind wahrscheinlich noch einige Jahre entfernt, aber WiTricity hat ein Prototypsystem entwickelt mit Honda . Laut Gruzen haben japanische Energieversorger Interesse bekundet, teilweise weil das Land seinen Energiemarkt dereguliert hat und Unternehmen einzigartige Dienstleistungen anbieten wollen, um sich von der Konkurrenz abzuheben.
Johannes Gartner , der für das Marktforschungsunternehmen Navigant die Transportbranche analysiert, ist der Meinung, dass Ride-Hailing- und Carsharing-Dienste am besten zur Technologie von WiTricity passen. Kurzfristig würden diese Unternehmen einen Vorteil darin sehen, Fahrer, die mit Elektrofahrzeugen nicht vertraut sind, nicht schulen zu müssen, wie sie angeschlossen werden, oder überprüfen zu müssen, ob sie sie angeschlossen haben, sagt Gartner. Und sobald wir autonome Autos haben, ist die Notwendigkeit, dass ein Mensch kommt und sie zum Aufladen einsteckt, ein zusätzlicher Aufwand, den diese Unternehmen ebenfalls vermeiden möchten.