Inno/Tech

Fenntarthatóság és innováció a közlekedésben: Infrastruktúra

Szerző Ali Amina

A gyorstöltőhöz kötődő innovációk forradalmasítják a közlekedést. Percek alatt képesek feltölteni a járműveket, ezzel új korszakot teremtve a fenntartható közlekedés terén.

Korábbi cikkünkben bemutattuk, hogy milyen innovációk kötődnek az elektromos járművekhez. Szó volt az elektromos járművek számának alakulásáról, valamint az akkumulátorokról és a kamionok zöldítéséről. Azonban mindez a megfelelő infrastruktúra nélkül mit sem érne. Hogyan fejlesztik az egyes országok a töltési infrastruktúrát? Mit tesznek az egyes márkák a kényelmesebb töltés érdekében? Ilyen, és ehhez hasonló témákat járunk körbe cikkünkben.

Mennyire zöldek az e-töltők?

Ahhoz hogy eredményes legyen a zöld átállás, nem elég elektromos áramra átállni, de az áramtermelés módja is főszerepet játszik a dekarbonizációban. A globális trendek alapján 2011 óta növekszik a megújulók aránya az energiatermelésben, azonban ahhoz hogy a Párizsi Megállapodásban előirányzott célokat tartani tudjuk, 2030-ig ennek az aránynak 74-92% között kéne lennie. A megújuló energia aránya nagyban eltérő az országok között, még Európán belül is, ahol egyes országok között akár 70%-os eltérés is lehetséges.

Forrás: System Change Lab

Az elektromos infrastruktúra amely a töltőket üzemelteti általában be van kapcsolva az országos hálózatba, de lehetséges a töltők megújuló energiaforrásból történő üzemeltetése is különböző megoldásokkal, például napelemekkel. Ezeket bele szokták számolni a töltő karbonlábnyomába, akkor is, ha az a hálózaton van, nem pedig külön rendszeren.

Megújuló energia az otthoni és munkahelyi töltőkben

Egy kutatás eredményei azt is kimutatják, hogy a megújuló energia tényleges részesedése az otthoni és munkahelyi töltők esetében, valamint a nyilvános töltőállomás üzemeltetők villamosenergia-szerződéseiben sokkal magasabb, mint az európai hálózatmixben általánosságban, annak ellenére, hogy a legtöbb tanulmány a töltésnél az átlagos hálózati keveréket feltételezi. 

A holland Green Caravan jelenleg befektetőket keres, hogy 100%-ban megújuló gyorstöltő állomásokat hozzon létre saját mikrohálózataik használatával, amelyek az országos hálózathoz nem kapcsolódó energiatermelőkből és tárolóhálózatokból állnak. Így kizárólagosan napenergiával vagy emberi hulladékból termelt energiával akarják majd tölteni az elektromos járműveket.

A napelemes töltők kereslete a Market Research Future kutatása szerint 2020-ban megugrott, és azóta is szépen növekszik. Sőt, további növekedést prognosztizálnak a jövőben is, az előrejelzett 2023-2032-es években.

Forrás: Market Research Future

Töltőkre vonatkozó szabályozások

2023 végén az Európai Unió elfogadta az alternatív üzemanyagok infrastruktúrájáról szóló rendelet (AFIR) szövegét, amely megköveteli, hogy az Európai Unió fő közlekedési folyosóin (Transzeurópai Közlekedési Hálózat [TEN-T]) 60 km-enként nyilvános gyorstöltők álljanak rendelkezésre. A szabályozás 2025-től lép életbe. Ezen kívül hidrogén töltőállomások 200 km-enként kell, hogy elhelyezkedjenek 2030-tól.

Kína az élen a gyorstöltésben

Kína vezető szerepet tölt be az elektromos járművek töltési infrastruktúrájában. Az ország rendelkezik a világ legnagyobb hálózatával, több mint 7,2 millió töltőegységgel, amiből 2,2 millió nyilvános töltőállomás. Kína különösen erős a gyorstöltők terén, amelyek száma meghaladja a 760,000-et.

Forrás: IEA

A magyar töltési hálózat fejlesztése

Magyarország javaslatcsomagot terjesztett elő 2024 július elején 11 pontban az európai elektromobilitás fejlesztésére az uniós Versenyképességi Tanács elé. Ebben javasolja a töltőállomások 50 km távolságra történő kiépítését és a benzinkutak 80%-ánál a töltőállomások biztosítását, az infrastruktúra kiépítésének támogatására.

Töltési infrastruktúra innovációi

A töltési infrastruktúráról összességében elmondható, hogy a kényelem és gyorsaság a fő fejlesztési irány. Nézzük, mik a legújabb fejlesztések.

Töltőkábel automatikus csatlakozása

A Hyundai Motor Group által kifejlesztett automatikus töltőrobot (ACR) képes önállóan csatlakoztatni a töltőkábelt az elektromos autó töltőportjához, majd a töltés befejezése után eltávolítani azt. Ez a robot egy karos rendszer, amely egy 3D kamerával és mesterséges intelligencia algoritmussal működik, hogy pontosan megtalálja és csatlakoztassa a töltőkábelt a járműhöz. Ez az előrelépés elsősorban az akadálymentesítés miatt lenne fontos.

Forrás: Hyundai Europe

Útburkolatba ágyazott töltés

Németországban épül egy olyan útszakasz, amely vezeték nélküli töltést tesz majd lehetővé. Az Electreon által fejlesztett technológia az útburkolatba ágyazott tekercsek segítségével működik. A technológia az elektromágneses indukció elvén alapul.  A tekercsek elektromos áramot küldenek, és mágneses mezőt hoznak létre. Az autó alján elhelyezett második tekercs ezt a mágneses mezőt árammá alakítja, így töltve az akkumulátort menet közben. 

A svédországi Gotland szigetén egy 1,6 kilométer hosszú útszakaszon építenek vezeték nélküli töltőpontokat az útburkolatba, ezek buszokat és kamionokat töltenek majd. Ez az infrastruktúra akár az akkumulátor szükséges méretének csökkenésével is járhat.

Forrás: Top Gear

Parkolóhelyek és garázsok

A vezeték nélküli töltési technológia nemcsak az utakba, hanem parkolóhelyekbe és garázsokba is beépíthető. Ez lehetővé teszi, hogy az autók automatikusan töltsenek, amint beparkolnak a megfelelő helyre. Ez a megoldás különösen hasznos lehet a városi környezetben, ahol a parkolóhelyek szűkösek és a kábeles töltés nehézkes lehet.

A BMW megkezdte a vezeték nélküli töltési infrastruktúra kiépítését az USA-ban. Ez a rendszer hasonló technológiával működik, mint az aszfaltba ágyazott töltőhálózat. Az autónak csak fölé kell parkolnia.

Forrás: BMW Press

Gyorstöltők és ultragyorstöltők

A gyorstöltők és ultragyorstöltők fejlődése forradalmasítja az elektromos járművek használatát. Az ultragyorstöltők segítségével a járművek akkumulátorai akár 15-20 perc alatt is feltölthetők, jelentősen csökkentve a hagyományos töltési időket. Az új generációs töltők a 300 kW vagy annál nagyobb teljesítményre képesek, ami lehetővé teszi, hogy az EV tulajdonosok hosszabb utakat tegyenek meg kevesebb megállással. Összehasonlításként egy 3.7kW-os lassú töltő 21 órán át töltene egy 75 kWh-s akkumulátort, míg a gyorstöltő 30 percig.

Okos töltés

Az okos töltési technológiák megjelenése szintén jelentős változásokat hoz az elektromos járművek világában. Az okos töltőrendszerek képesek optimalizálni az energiafelhasználást, figyelembe véve a hálózati terhelést, az energiaárakat és az egyes járművek töltési szükségleteit.

Ezek a rendszerek lehetővé teszik a tulajdonosok számára, hogy az elektromos autójukat a legkedvezőbb időpontban töltsék fel, akár távolról, egy mobilalkalmazás segítségével. Az energia visszatáplálása a hálózatba, amikor az árak magasak, szintén egy új irány, amely gazdasági előnyöket kínál a járműtulajdonosoknak, és segít a villamosenergia-rendszer stabilitásában.

A Jedlix például a megújuló energia optimális kihasználására összpontosít az elektromos járművek töltése során. A cég okos töltési platformja lehetővé teszi az EV tulajdonosok számára, hogy a legolcsóbb és legtisztább energiát használják a töltéshez. 

Mobil töltési megoldások

Ezek a hordozható töltőrendszerek bárhol elérhetővé teszik a töltést, legyen szó fesztiválokról, koncerthelyszínekről vagy építkezésekről. A BP Pulse például mobil töltőegységeket kínál, amelyek gyorsan telepíthetők és ideálisak ideiglenes töltési igények kielégítésére.

Forrás: Autonews.com

Kétirányú töltési rendszerek

A kétirányú töltési rendszerek, mint például a V2G (Vehicle-to-Grid) technológia, lehetővé teszik az energia visszajuttatását a hálózatba. Ez nemcsak a hálózat stabilizálását segíti, hanem vészhelyzetekben is áramforrást biztosít. A Siemens és a Ford Charge Station Pro már most is kínál ilyen megoldásokat, és további vállalatok, mint az Enphase és a SolarEdge, szintén dolgoznak ezen technológiák bevezetésén.

Folyadékhűtéses kábelek

A folyadékhűtéses kábelekkel történő gyors töltés jelentősen csökkenti a töltési időt, miközben megakadályozza a kábelek túlmelegedését. Ez a technológia különösen fontos a nagy teljesítményű töltőállomások esetében, ahol a gyors töltés elengedhetetlen.

 A Huawei FusionCharge Liquid-cooled Ultra-fast Charging Solution a legújabb folyadékhűtéses technológiát alkalmazza, amely akár 720 kW teljesítményt is képes biztosítani, lehetővé téve az EV-k gyors és hatékony töltését. Ez a mennyiség a Huawei elmondása szerint 200 km-re elegendő töltést tud biztosítani 5 perc alatt. Az innovációt először Thaiföldön fogják bevezetni és tesztelni 2025-ig.

Forrás: Huawei.com

eHighway

Egy szintén érdekes és izgalmas infrastruktúrális fejlesztés a korábbi cikkünkben bemutatott eHighway, ami Németországban, Svédországban és az Egyesült Államokban készül. Ez a csápos rendszer a városi villamosokhoz és trolik működtetéséhez használt rendszerhez hasonló elven alapul.

Az elektromos járművek és a hozzájuk kapcsolódó infrastruktúrális fejlesztések kitekintése után a jelenleg egyik, ha nem a legizgalmasabb területre kalauzoljuk olvasóinkat cikksorozatunk következő részében: a hidrogéncellás járművek felé.

[A sorozat szerkesztői: Ali AminaÓnodi Vanda és Szomolányi Katalin]

A szerzőről

Ali Amina

Leave a Comment