شحن السيارات الكهربائية بالحث .. آمال وتحديات

بالرغم من الوظائف العديدة التي تزخر بها السيارات الكهربائية، إلا أنه يتعين على السائق التوقف بشكل إجباري في لحظة ما لإعادة شحن البطاريات والاستعداد للرحلة التالية، نظراً لأن مدى السير بهذه الموديلات الصديقة للبيئة لا يزال محدوداً، حيث لا يتجاوز 150 كيلومتر في أحسن الأحوال.
ولإعادة شحن البطاريات بالسيارات الكهربائية يضطر السائق إلى فتح صندوق الأمتعة لإخراج كابل الشحن وتوصيله بالمقبس الكهربائي الموجود في صندوق الحائط أو وحدة الشحن في المرآب المنزلي. وعلى الرغم من أن هذه الخطوات لا تستغرق أكثر من دقيقة أو دقيقتين، إلا أنها تكون من الأمور المزعجة خاصة في حالة هطول الأمطار، لأنها تتسبب في اتساخ الملابس أو صندوق الأمتعة. وللتغلب على هذه الإشكالية تسعى كل الشركات المنتجة للموديلات الكهربائية تقريباً لتطوير تقنية الشحن بالحث الكهربائي. وأوضح ماتياس بروك، المتحدث الإعلامي باسم شركة مرسيدس الألمانية، أن هذه التقنية المتطورة تعمل على شحن البطاريات عن طريق مجال متناوب مغناطيسي من خلال تركيب ملف أولي على الطريق وملف ثانوي في قاع السيارة، وبالتالي يظل كابل الشحن مخزناً في صندوق الأمتعة.
ويرى الخبير الألماني كريستيان غول، مستشار الحركية والتنقل بالعاصمة الألمانية برلين، بأن تقنية الشحن بالحث الكهربائي تعتبر بمثابة خطوة هامة على طريق انتشار تقنية الدفع بالمحركات الكهربائية. وأضاف مدير شركة Scius للاستشارات قائلاً: "تحظى عملية الشحن الأوتوماتيكي بأهمية كبيرة بالنسبة لانتشار السيارات الكهربائية في الأسواق، بنفس درجة أهمية اختراع بادئ الحركة الكهربائي لمحركات البنزين قبل 100 عام؛ حيث كان ركوب السيارة وبدء السير على الفور من الوظائف الجديدة المتطورة آنذاك".
تكلفة أقل وحماية أفضل
ويرى مستشار الطاقة والحركية غول أن تقنية الشحن بالحث الكهربائي يمكن أن تشكل أحد الحلول المثالية في الأماكن العامة؛ نظراً لأن ملفات الشحن أقل تكلفة من محطات الشحن، بالإضافة إلى أنه يمكن حمايتها بصورة أفضل ضد عمليات التخريب؛ نظراً لأنها تكون غير مرئية في سطح الطريق ولا تشوه المنظر العام للمدينة.
وقد شهد فصل الصيف من العام الجاري قيام شركتي بي إم دبليو ومرسيدس بإبرام اتفاقية شراكة لتطوير تقنية الشحن بالحث الكهربائي من أجل تسريع عملية طرحها في الأسواق. وصرح جوزيف كرامر، مدير قطاع تقنيات الشحن والفلطية العالية بشركة بي إم دبليو، قائلاً: "نعمل الآن على تطوير التقنية لطرحها ضمن باقة الموديلات القياسية"، وربما يستغرق هذا الأمر من ثلاث إلى أربع سنوات حتى يتم طرح التقنية الجديدة في الأسواق.
ويمكن أن تظهر هذه التقنية على أقصى تقدير مع إطلاق الموديلات الجديدة من السيارات الكهربائية بي إم دبليو i8 أو i3 أو الموديلات الهجين Plug-in مثل سيارة مرسيدس S500 الجديدة.
وأوضح كرامر، المطور بشركة بي إم دبليو الألمانية، أن تقنية الشحن بالحث الكهربائي في السيارات تعتمد على تدفق تيار كهربائي بحجم كبير؛ حيث يتعين أن يتدفق تيار كهربائي من مسافة أبعد دون أن يتم فقدان الكثير من الطاقة، ولا يؤثر ذلك بالسلب على الميزانية فقط، ولكنه يؤدي أيضاً إلى إطالة الوقت اللازم لعملية الشحن.
وثمة مشكلة أخرى تظهر بسبب وزن مكونات تقنية الشحن بالحث الكهربائي وحجمها؛ ففي حين لا تمثل الأجزاء والمكونات التي يتم تركيبها في أرضية المرآب مشكلة كبيرة نسبياً، إلا أن لوح الشحن، الذي تبلغ مساحته واحد متر مربع، لا يجد له مكاناً في قاع السيارة.
ولذلك تعمل بي إم دبليو الألمانية حالياً على تطوير ملف ثانوي بحجم لا يتجاوز ورقة DIN A4، مع نظام إلكتروني للمساعدة على صف السيارة، والذي يدعم السائق حتى يتم إيقاف السيارة على الموضع المعني بدقة. وأضاف كاي أوفه بالسزوفيت، من قسم تطوير سيارة بي إم دبليو i8 الكهربائية، قائلاً: "يعمل النظام بفعالية وسلاسة عند وجود تغطية لأكبر مساحة ممكنة".
السلامة والأمان
علاوة على أن عناصر السلامة والأمان تمثل إشكالية أيضاً مع تقنية الشحن بالحث الكهربائي، وهنا لا يهتم الخبير الألماني كرامر كثيراً بالحيوانات المنزلية الأليفة التي قد تدخل في المجال المغناطيسي، ولكن اهتمامه ينصب أكثر على المهملات أو الأوراق أو علب السجائر، التي قد تسخن بسبب الحث الكهربائي وتشتعل فيها النيران.
وأضاف الخبير الألماني قائلاً: "يتعين علينا استبعاد حدوث مثل هذه المواقف من خلال المراقبة الإلكترونية الذكية"، وبمجرد التغلب على مثل هذه المشكلات فإنه يمكن شحن بطاريات الموديلات الهجين Plug-in أو السيارات الكهربائية خلال الليل أثناء إيقافها في المرآب. وتعمل شركتا نيسان ورينو حالياً على تنفيذ مشروعات تطوير لتقنية الشحن بالحث الكهربائي، ولكنهما لم تكشفا عن موعد محدد لإطلاق هذه التقنية في الموديلات القياسية. وأشارت المتحدثة الإعلامية باسم شركة نيسان اليابانية إلى أن مثل هذه التقنيات تفتقر إلى المعيار الموحد بالإضافة إلى التكلفة الباهظة.
وأضاف الخبير الألماني كاي أوفه بالسزوفيت قائلاً: "يتعين علينا تجنب وجود أنظمة مختلفة مع كل نوع من السيارات، ففي هذه الحالة سيضطر المرء إلى تركيب عدة ألواح شحن في المرآب"، ومع ذلك فإن توحيد معيار التقنية يلعب دوراً ثانوياً في البداية، حيث يرى المطور بشركة بي إم دبليو أن عملية الشحن اللاسلكي لا تتم في الأماكن العامة، ولكنها تقتصر بشكل أساسي على المرآب بالمنزل، ولذلك لا يلزم من حيث المبدأ وجود أنظمة مشتركة بين الشركات المنتجة لهذه التقنيات في البداية.
وأشار الخبير الألماني كاي أوفه بالسزوفيت إلى أن أصحاب السيارات يمكنهم طلب تجهيز سياراتهم بتقنية الشحن بالحث الكهربائي مثلما يمكنهم تزويد المرآب بصندوق الحائط لشحن البطارية الكهربائية في المرآب. وتأتي السيارات من المصنع مزودة بملف ثانوي، ويتم تركيب القطعة المقابلة المناسبة في أرضية المرآب. وتظل أهمية مقبس الشحن والكابل مثل وجود صفيحة وقود احتياطية مع محركات الاحتراق الداخلي.