الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية، حقيقة أم خيال؟

مقالات – قصي حازم

كلما تحدثنا عن السيارات الكهربائية جاء أحدهم ليطرح ذات المُشكلة: الشحن، والحقيقة أنه ومن يطرحون هذا التساؤل معذورين؛ فأين محطات الشحن؟ وما السرعة التي يُمكن شحن السيارة بها؟ وهل يُمكن التعايش فعلًا مع السيارات الكهربائية وشحنها حاليًا؟

يقول صديقي عبدالله الحديد ردًا على السؤال الأخير، أنه يُمكن التعايش فعلًا مع السيارات الكهربائية حاليًا، ولكن الأمر يُشابه تعايش من يختبرهم الله بِمَرَضٍ، ليس بمرضٍ عضال، وإنما بواحد يُمكن التعايش معه مع بعض التحديات. لكن الأمر لا يتعلق فقط بالشحن وإمكانيته، فهناك وزن البطارية الذي يؤثر على الانقيادية والتكلفة العالية جدًا لها، وبعض المشكلات الأخرى… ما الحل؟

حتى الآن يأتي الحل من خلال إنشاء المزيد من محطات الشحن الثابتة وزيادة سعة البطاريات… ووزنها وتكلفتها طبعًا، لكن الأنظار تتجه لفكرة أخرى تحل مشكلة الوزن والسعر والشحن معًا؛ الشحن اللاسلكي على الطرقات.

سمعنا عن هذا الحل منذ سنوات في سويسرا، حيث توفرت حافلات كهربائية يُمكن شحنها لاسلكيًا عند المواقف وفي غضون 15 ثانية فقط، لكننا نريد حريّة أكبر ومدى تشغيليًا أطول. في هذا، أقيم مشروع تجريبي في جزيرة جوتلاند السياحية في السويد، فتم تحويل امتداد بطول 1.6 كيلومتر من الطريق إلى حارة شحن لاسلكي، كما قامت مجموعة ستيلانتيس -الناتجة من اتحاد فيات-كرايسلر FCA وبيجو PSA- بإنشاء طريق بطول 1.05 كلم في إيطاليا لاختبار ما سمَّته نقل الطاقة اللاسكي الحيوي DWPT. في كلتا الحالتين فوحدات الشحن اللاسلكي المثبتة أسفل الطريق كانت من إنتاج شركة Electreon الإسرائيلية. في الواقع، فإن الكيان الصهيوني يعمل على استقطاب مشاريع التطوير بملايين الدولارات عبر تقديم حلول ترتبط بالسيارات الكهربائية وتقنيات القيادة الذاتية.

كيف يعمل الشحن اللاسلكي على الطرقات؟

عودة إلى موضوعنا الرئيسي، فالشحن الحثِّي أو الاقتران الحثي الرنيني لتحقيق نقل الطاقة لاسلكيًا WPT على الطرقات مُشابه لنظام شاحن الهاتف اللاسلكي؛ تُجَهَّز السيارة الكهربائية بمُستَقبِلٍ لاسلكي يتموضع أسفل الجسم ويتزامن مع ملف الشحن أو المُرسِل الموضوع في سطح الطريق لنقل الطاقة إلى بطارية السيارة.

وكما الحال مع شاحن الهاتف اللاسلكي، فعملية الشحن هذه أبطأ قليلًا مقارنة بالشحن السلكي، لكن ستيلانتيس تقول أن النظام المُجرَّب كان قويًا بما يكفي لسير طراز 500e الكهربائي بسرعة تعادل تلك على الطرقات السريعة -لم تُحدد الرقم- ودون أن ينقص مخزون الطاقة في البطارية. أي أنك ببساطة لن تحتاج للتوقف لإعادة الشحن.

لماذا لم يُطبَّق على نحو واسع؟

لمن يتخوف من تأثير شدة المجال المغناطيسي على الركاب، تُشير البيانات أنه لا يوجد تأثير يُذكر. لكن السبب الرئيسي لعدم تطبيق الشحن اللاسلكي على نحو واسع حتى الآن يتعلّق أساسًا بالتكلفة، ويكاد يستحيل تخيل دولة تقوم بعمليات تحديث لجميع طرقاتها السريعة بتكلفة مليارات عديدة. لذا تعتقد ستيلانتيس أن هذه الأنظمة من الشحن اللاسلكي ستكون مناسبة في مناطق محددة؛ كالموانئ والمطارات، حيث تسير المركبات على طرق محددة لمسافات قصيرة.

ولكن هُناك أمل..

في تقرير نشرته IDTechEx تحت عنوان “سوق الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية 2023-2033: التكنولوجيا واللاعبين والتنبؤات”، وجدت IDTechEx أن سوق البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية اللاسلكية سيصل إلى أكثر من 6 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2033. أي أن هناك فرصة للشركات للاضطلاع بهذه التقنية، ليس على الطرقات وإنما قواعد شحن ثابتة في المواقف أو المنازل.

كانت بي ام دبليو رائدة في طرح أجهزة الشحن اللاسلكي هذه، وفي الآونة الأخيرة ، أعلنت هيونداي و فاو FAW و IM Motor الصينيتين عن طرزٍ يُمكن شحنها لاسلكيًا. يشهد السوق أيضًا استثمارات من مصنعي المعدات الأصلية للسيارات مثل فولفو وجاكوار ورينو والموردين الرئيسيين “المستوى 1” مثل سيمنز Siemens وماهلي Mahle وماجنا Magna، وهناك عدد من الشركات التي تتنافس بُغية الهيمنة في مجال الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية، بما في ذلك WiTricity و Hevo و Wave و IPT Technology و Momentum Dynamics وغيرها الكثير. في الواقع، تم صمَّمت كل شركة أنظمتها لتطبيقات خاصة، وهناك إمكانات تجارية كافية للجميع في هذه السوق الناشئة.

هذا ويُشار إلى أن منظمات مثل ORNL و KAIST وجامعة أوكلاند تقوم بتطوير نظام شحن ديناميكي عالي الطاقة. فمثلًا، تقوم شركة ORNL بتطوير نظام شحن ديناميكي بقدرة 200 كيلوواط لشحن المركبات بسرعة على الطرقات السريعة.

هناك فرصة ذهبية للشركات الناشئة للدخول في مجال الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية

يتوصل بحث IDTechEx إلى أن قطاع سيارات الركاب الفاخرة الخاصة سيتبنى تقنية الشحن اللاسلكي نظرًا للراحة الإضافية التي يوفرها، وسيتبع ذلك المركبات التجارية مثل سيارات الأجرة والشاحنات الصغيرة والحافلات التي يمكن أن تشحن سريعًا وتبقى في الخدمة لفترة أطول.

إن فرصة الاستثمار في الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية وهي متوقفة سيعني تطور التقنية بالمُجمل، ورُبما تتطور الأجهزة ونرى أملًا بالشحن اللاسلكي على الطرقات العامة. من جهة أخرى، يقول الباحث السعودي الدكتور ظافر المخلص في ورقة علمية نُشِرت في يوليو الماضي أن تقنية الشحن اللاسلكي الحيوي DWPT ستتمايز وفقًا لتصميم القواعد على الطريق والمسافة الرأسية بينها وبين السيارة، وأن الهدف الرئيسي من عملية التصميم هو الحصول على أقصى قدر من الكفاءة بتكلفة منخفضة. مع ذلك تؤدي الزيادة في مستوى طاقة النظام لتقليل وقت الشحن إلى زيادة مستوى التعرض للانبعاثات المغناطيسية. لذلك يتوجب تصميم التدريع المناسب لتقليل مستوى انبعاث المجال.