Algún día, las flotas de automóviles autónomos compartidos transportarán pasajeros rápidamente por las ciudades, recogiéndolos y dejándolos sin la necesidad de estacionamientos, garajes o incluso vehículos personales. Pero sin un lugar para sentarse y cargar, o el tiempo para hacerlo mientras los propietarios individuales están en el trabajo o en casa durmiendo, ¿cómo obtendrán estos vehículos la energía que necesitan para hacer su trabajo? ¿Quién alimentará a los autos robot?
“No hay nadie para enchufarlos. No hay controlador. Deben poder ir a la demanda, cargarse a medida que las baterías se agoten ”, dice Alex Gruzen, CEO de WiTricity, la compañía de carga inalámbrica con sede en Massachussetts.
En los últimos ocho años, WiTricity ha cambiado su modelo de negocio de la electrónica de consumo y los cargadores de teléfonos para centrarse casi exclusivamente en la cuestión de cómo alimentamos los automóviles. La respuesta, según Gruzen, presenta la potencia transmitida a través del aire, a través de un sistema integrado en el paisaje urbano. Con ese fin final, WiTricity se ha asociado con BMW para lanzar el primer sistema de carga remota listo para el consumidor para un vehículo eléctrico.
Este tipo de carga, que ocurre a través de un proceso llamado resonancia magnética, se remonta a mediados de la década de 2000, cuando Marin Soljačić, fundador de WiTricity y profesor de física del MIT, decidió inventar una mejor manera de cargar un teléfono. Experimentó con varias formas de mover la energía, incluida la radiofrecuencia, el ultrasonido e incluso la inducción, antes de decidirse por la resonancia magnética como la mejor combinación de eficiencia y conveniencia. Solicitó una patente en 2006, que finalmente recibió en 2010, y comenzó a usar WiTricity en 2007 para ayudar a la industria de los teléfonos celulares a hacer que las bases de carga sean compatibles con algunos teléfonos. (Incluso puede comprar uno de Tesla, aunque la compañía aún no ha anunciado ningún plan para cargar sus automóviles de esta manera).
La resonancia no es exclusiva de la carga eléctrica; Es el mismo fenómeno que describe la oscilación de un niño en un columpio, y su transición de ida y vuelta entre energía potencial y cinética. Un padre empujando, o un niño bombeando, puede aportar energía al sistema, pero solo si se mueven a la frecuencia correcta y en la dirección correcta. Del mismo modo, una bobina electromagnética puede transferir energía a otra, siempre que estén en la misma orientación y resuenen a una frecuencia correspondiente.
A medida que pasaron los años, WiTricity, el único licenciatario de la tecnología, se asoció con más y más compañías para desarrollarla. Muchos estaban destinados a la electrónica de consumo, pero Toyota le otorgó la licencia para el híbrido Prius y finalmente invirtió en WiTricity, y Honda, Hyundai, Nissan y GM trabajaron en prototipos. Sin embargo, el 530e iPerformance 2018 de BMW es el primero en llegar al mercado, ofreciendo un paquete de lujo con una plataforma de carga inalámbrica a los compradores alemanes (con planes de lanzamiento en los EE. UU., Reino Unido, Japón y China) a alrededor de 3.000 euros.
Pero el 530e es un híbrido, señala Dominique Bonte, analista de la industria automotriz de ABI Research. Tiene una batería pequeña de 9.2 kWh, que se puede cargar en un par de horas a través de la tecnología WiTricity, pero tiene solo un alcance de 16 millas. La carga inalámbrica, incluso con la eficiencia del 90 por ciento que WiTricity ha logrado, sigue siendo relativamente lenta. Mire a Tesla, por ejemplo: un modelo S viene con una batería de 100 o 75 kWh, y el sistema WiTricity produce alrededor de 11 kW, lo que significa que podría tomar un día entero para cargar completamente un Tesla. Por lo tanto, la compañía ha optado por centrarse en sus Superchargers, que pueden ofrecer una carga mucho más rápida.
"No puede soportar las mismas transferencias de energía de forma inalámbrica y con estaciones de carga fijas", dice Bonte. “Eso no va a cambiar, admiten. Subirá un poco más, tal vez 20, 30 kW, pero no admitirá de 50 a 60 kW. Eso ni siquiera está previsto en el estándar ”. Sin embargo, también señala que la gran mayoría del uso de EV no requeriría una carga completa cada noche: las baterías llenas solo se requieren realmente para viajes largos.
Aún así, está ocurriendo un cambio en la industria automotriz, dice Gruzen, gracias en parte al escándalo de las emisiones de automóviles diesel de VW, la caída de los costos de las baterías y Tesla que hace que los vehículos eléctricos sean sexys. "Todas estas cosas se unen, y en este momento lo que estás viendo es una carrera extraordinaria entre todos los fabricantes de automóviles para comprometerse con una amplia gama de plataformas electrificadas", dice Gruzen. "El mercado está despegando".
WiTricity no está tan solo como podrían sugerir sus cientos de patentes. (En 2014, la compañía recibió una patente para la tecnología inalámbrica de transferencia de energía en lo que respecta a los vehículos). Una compañía llamada Plugless Power está fabricando tapetes de carga de posventa, con un acoplador magnético que se instala en un EV estándar. Y Halo de Qualcomm usa una carga inductiva similar a la de un cepillo de dientes eléctrico que es funcionalmente similar a la versión de Witricity a pesar de usar tecnología diferente, y está buscando una carga dinámica para cargar vehículos en movimiento.
"Transferencia segura de energía inalámbrica para aplicaciones de vehículos", Patente de Estados Unidos Nº 8.912.687 Pero se necesitará más que los fabricantes de automóviles y sus proveedores para que los consumidores cambien su comportamiento, ya que muchas de las inquietudes que tienen por los vehículos eléctricos todavía están presentes. La ansiedad por el alcance ha impulsado el impulso de baterías más grandes y la necesidad de una carga rápida. Pero la carga distribuida en todo el paisaje urbano podría aliviar eso, y la eliminación gradual de los motores de combustión por mandato del gobierno podría forzar el problema. "Para que realmente tengamos un gran impacto en el medio ambiente, necesitamos mucho más que los primeros usuarios para comprar vehículos eléctricos", dice Gruzen. Y para hacer eso, cargar tiene que ser más fácil que repostar. Comenzará con una alfombra en su garaje, dice, pero terminará con la carga de resonancia magnética integrada en el estacionamiento público, las colas de taxis y en casi cualquier lugar donde un automóvil pueda tomar un descanso para un "refrigerio rápido".
Más importante es el nivel de la ciudad, cuando las flotas son compartidas, inalámbricas y autónomas, y cuando se pierde el tiempo de inactividad. WiTricity y Qualcomm ya están trabajando con SAE (conocida como la Sociedad de Ingenieros Automotrices) en un conjunto de estándares globales que permitirán a los automóviles de diferentes fabricantes cargar a través de diferentes sistemas inalámbricos. Esto incluso permitirá que las flotas actúen como bancos de baterías, almacenando energía para la ciudad y distribuyéndola de regreso, ya que las necesidades de energía varían durante el día.
"En ese entorno, en un entorno de automóvil como servicio, la carga inalámbrica en realidad casi se convertiría en una necesidad", dice Bonte.
