Droga przyszłości biegnie w hali miasteczka Lathen w północnych Niemczech, niedaleko granicy z Holandią. Ma mniej więcej 25 m długości. Namalowana na jej środku linia powoduje, że przypomina trochę zwykłą pozamiejską drogę. Jednak to, co najciekawsze, znajduje się pod podłogą hali.

Bez kabla i wtyczek

Dwóch mężczyzn przesuwa nad linię szeroką na 4 metry aluminiową konstrukcję na kołach. Poza oponami nie ma ona żadnego kontaktu z podłożem. Chwilę później znajdujące się z przodu wózka 15 reflektorów zaczyna świecić, mimo że na pokładzie nie ma żadnych baterii. Potrzebny do tego prąd jest dostarczany przez płytę odbiorczą (tzw. pick-up), znajdującą się pod platformą, a energię zapewniają cewki umieszczone w podłożu. Bez kabli i gniazdek, po prostu przez powietrze.

Samochód i testowa ścieżka z pętlą indukcyjną należą do firmy technologicznej Intis. Jej wizja to ładowanie akumulatorów bez gniazdek, kabli i... kolejki pod stacją ładowania. Do tego pojazdy i droga komunikują się z sobą – prąd płynie tylko tam, gdzie akurat znajduje się samochód.

Ładowanie aut elektrycznych podczas postoju czy małych baterii jest znane już od lat – tak przecież zasila się elektryczne szczoteczki do zębów. Ładowanie indukcyjne w uproszczeniu odbywa się następująco: cewka elektryczna w podłożu wytwarza pole magnetyczne. Gdy w to pole wprowadzi się cewkę odbiornika (np. auta), wytworzy ona napięcie, które w prostowniku zostanie zmienione na prąd stały, napędzający silnik pojazdu albo ładujący jego baterie. Obecnie działają już systemy, które ładują elektryczne auta statycznie (np. firm Dornier czy Qualcomm). Intisowi udało się opracować także dynamiczne ładowanie podczas jazdy.

Tylko statyczne to za mało...

Mężczyźni przesuwają wózek, lampy nadal równomiernie świecą. „Teraz możemy przesyłać do 60 kilowatów” – mówi Ralf Effenberger, szef Intisa. To co tu wygląda jak badanie laboratoryjne, pracownicy Intisa wypróbowali także z elektryczną, odpowiednio zmodyfikowaną Artegą. „Faza rozwoju i badań jest zakończona. Teraz chcielibyśmy zastosować nasze rozwiązanie w przestrzeni publicznej. Na przykład na pętlach autobusowych czy postojach taksówek”– dodaje Effenberger. Pojazdy mogłyby być tam ładowane zarówno podczas postoju, jak i wolnej jazdy.

Effenberger w indukcyjnym przekazywaniu energii widzi kluczowy etap na drodze do rozwoju elektrycznej mobilności. Przekazywanie mocy 60 kilowatów wystarcza, żeby samochód osobowy poruszał się ze stałą prędkością 120 km/h. Akumulator na pokładzie auta byłby wówczas potrzebny, żeby np. wjechać na trasę i zjechać z niej, resztę energii pojazd pobierałby z drogi.

Oczywiście, dziś odcinek testowy z pętlą indukcyjną ma zaledwie 25 metrów i sceptycy nie bez racji twierdzą, że budowa infrastruktury kosztowałaby majątek i byłoby to bardzo pracochłonne. Optymiści przypominają, że gdy pod koniec XIX w. zaczęto budować pierwsze sieci elektroenergetyczne, niektórzy marudzili, że położenie takiej ilości kabli w każdym domu jest ze względu na koszty i zakres prac niemożliwe. Dziś wiemy już, kto miał rację!

Indukcyjne ładowanie aut elektrycznych

Tak działa ładowanie podczas jazdy. Zasada jest prosta: cewki w podłożu wytwarzają pole magnetyczne, które powoduje powstawanie prądu zmiennego w płycie odbiornika umieszczonego pod podłogą samochodu. Za pomocą prostownika zostaje on zmieniony w prąd stały, który dociera do silnika elektrycznego lub jest przechowywany w baterii. Sterowanie procesem ładowania odbywa się radiowo – emiter i odbiornik muszą być w odpowiedniej odległości od siebie.

Indukcyjne ładowanie aut elektrycznych

Ładowanie na postoju. Samochód musi być ustawiony we właściwym miejscu (w czym pomaga wskaźnik we wnętrzu) i zaczyna się ładowanie bez użycia kabla, w pełni automatyczne. Systemy statycznego ładowania samochodów elektrycznych ma w ofercie kilka firm. Widoczny na zdjęciu VW T5 firmy Intis po godzinnym ładowaniu może przejechać 100 km. W Niemczech praktyczne próby z ładowaniem elektrycznych autobusów odbywają się w Berlinie i Marburgu.