Bobinas na estrada podem carregar veículos elétricos durante a condução

Um dos principais problemas com os EVs é que você precisa encostar e parar para carregar. Se não houver um carregador CC de alta velocidade disponível, isso pode significar esperar horas enquanto a bateria é recarregada.

Tem sido o maior pesadelo dos veículos elétricos desde que começaram a pegar a estrada em números reais. No entanto, uma nova configuração de carregamento sem fio pode permitir que você aproveite em qualquer lugar.

Ao longo dos anos, muitas propostas foram feitas para alimentar ou carregar veículos elétricos enquanto eles dirigem na estrada. Muitos são semelhantes à maneira como carregamos telefones hoje em dia, usando transferência de energia indutiva por meio de bobinas magnéticas. A teoria é simples. A energia é fornecida a bobinas na estrada e, em seguida, captada por indução por uma bobina no veículo em movimento.

Levar essas ideias do conceito para a realidade é difícil, no entanto. Quando se trata de carregar um veículo elétrico, são necessários enormes níveis de potência, na faixa de dezenas a centenas de quilowatts. E, enquanto um telefone pode ficar perfeitamente em cima de uma plataforma de carregamento, os EVs normalmente exigem um pouco de distância do solo para navegar com segurança na estrada. Além disso, como os carros se movem em um ritmo bastante rápido, um sistema de carregamento indutivo que pudesse lidar com essa condição dinâmica exigiria um grande número de bobinas enterradas repetidamente no leito da estrada.

Apesar desses desafios, a ideia foi comprovada no mundo real de forma limitada. O Online Electric Vehicle, ou OLEV, foi desenvolvido pelo Korea Advanced Institute of Technology (KAIST) e usado para alimentar um ônibus em 2009. O sistema se expandiu lentamente para quatro linhas até 2016, com os ônibus carregando sem fio graças à energia indutiva transmissores enterrados na estrada ao longo da rota do ônibus.

A segunda geração do sistema usado nos ônibus transmite 100 kW de potência sem fio através de um entreferro de 17 cm com uma eficiência energética de 85%. Isso é obtido usando várias bobinas de captação de energia montadas em um único veículo. Muitas pesquisas foram feitas para encontrar as geometrias ideais da bobina e os parâmetros elétricos para permitir que o sistema funcionasse nesse nível. Com a energia fornecida pela superfície da estrada, os ônibus podem contar com baterias menores para se locomover, economizando peso e melhorando a eficiência. O sistema está enterrado em 5-15% da estrada nas rotas de ônibus, e um sistema de detecção de veículos desliga as bobinas de indução quando não estão em uso. Embora algumas das rotas tenham sido fechadas, um serviço de transporte ainda opera na KAIST usando a tecnologia.

Outras empresas também estão trabalhando neste espaço. O Startup Magment recebeu o nome de um portmanteau de "cimento magnético" e está trabalhando em uma demonstração especial de estrada indutiva com o Departamento de Transporte de Indiana. Os detalhes são escassos, mas a empresa é pioneira em um método especial de mistura de materiais ferromagnéticos com cimento para produzir um sistema rodoviário de carregamento sem fio mais econômico e eficiente. A empresa pretende usar o sistema também para aplicações não rodoviárias, como empilhadeiras e patinetes elétricos.

Outro destaque é a empresa israelense Electreon, que opera um programa piloto em Gotland, na Suécia. Implantado pela primeira vez em dezembro de 2020, o projeto executou com sucesso um caminhão de 40 toneladas em uma seção de teste de 1,65 km de extensão. Novamente usando bobinas de cobre enterradas na superfície da estrada, é capaz de fornecer cerca de 70 kW de potência a um veículo em movimento a velocidades de até 80 km/h. A empresa também está trabalhando em outros programas-piloto em todo o mundo, incluindo uma instalação com a Ford Motor Company a ser instalada perto do Terminal Central de Michigan em Detroit.

O problema para tais sistemas continua sendo o custo. Para começar, enterrar linhas de transmissão de energia e bobinas sofisticadas na própria superfície da estrada custa muito para fazer em primeiro lugar. É caro o suficiente para novas estradas e ainda pior quando você precisa cavar uma estrada existente para colocar o hardware depois. As estimativas para um projeto sueco indicavam que um sistema sem fio como o da Electreon custaria cerca de US$ 2 milhões por km em uma nova construção. Esse custo é cerca de duas vezes maior para instalar do que os métodos mais tradicionais de transferência de energia, como trilhos simples ou fios aéreos, enquanto fornece muito menos energia para inicializar. Estes últimos já estão provando seu valor em testes de caminhões em vários locais ao redor do mundo.