Suatu hari nanti armada mobil otonom bersama akan mengangkut penumpang dengan cepat di sekitar kota, menjemput mereka dan menurunkannya tanpa perlu tempat parkir, garasi, atau bahkan kendaraan pribadi. Tetapi tanpa tempat untuk duduk dan mengisi daya, atau waktu untuk melakukannya ketika pemilik individu sedang bekerja atau di rumah tertidur, bagaimana kendaraan ini mendapatkan energi yang mereka butuhkan untuk melakukan pekerjaan mereka? Siapa yang akan memberi makan mobil robot?
"Tidak ada orang yang menyambungkannya. Tidak ada driver. Mereka harus dapat memenuhi permintaan, mengisi daya sendiri saat baterai hampir habis, ”kata Alex Gruzen, CEO WiTricity perusahaan pengisian nirkabel yang berbasis di Massachussetts.
Selama delapan tahun terakhir, WiTricity telah mengubah model bisnisnya dari elektronik konsumen dan pengisi daya telepon untuk berfokus hampir secara eksklusif pada pertanyaan tentang bagaimana kita memberi tenaga pada mobil. Jawabannya, menurut Gruzen, fitur daya yang ditransmisikan melalui udara, melalui sistem yang dibangun ke lanskap kota. Menjelang akhir itu, WiTricity telah bermitra dengan BMW untuk merilis sistem pengisian jarak jauh pertama yang siap konsumen untuk kendaraan listrik.
Jenis pengisian daya, yang terjadi melalui proses yang disebut resonansi magnetik, tanggal kembali ke pertengahan 2000-an, ketika Marin Soljačić, pendiri WiTricity dan profesor fisika MIT, memutuskan untuk menemukan cara yang lebih baik untuk mengisi baterai telepon. Dia bereksperimen dengan beberapa cara untuk menggerakkan energi, termasuk frekuensi radio, USG dan bahkan induksi, sebelum menetapkan resonansi magnetik sebagai kombinasi terbaik dari efisiensi dan kenyamanan. Dia mengajukan paten pada tahun 2006, yang akhirnya dia terima pada 2010, dan memulai WiTricity pada 2007 untuk membantu industri ponsel membuat tikar pengisian daya kompatibel dengan beberapa ponsel. (Anda bahkan dapat membeli satu dari Tesla, meskipun perusahaan belum mengumumkan rencana untuk menagih mobil mereka dengan cara ini.)
Resonansi tidak unik untuk pengisian daya listrik; itu adalah fenomena yang sama yang menggambarkan osilasi seorang anak di ayunan, dan transisi bolak-balik antara energi potensial dan kinetik. Orang tua yang mendorong, atau memompa anak, dapat menyumbangkan energi untuk sistem — tetapi hanya jika mereka bergerak pada frekuensi yang tepat dan ke arah yang benar. Demikian pula, kumparan elektromagnetik dapat mentransfer energi ke yang lain, asalkan mereka berada dalam orientasi yang sama dan beresonansi pada frekuensi yang cocok.
Seiring berlalunya waktu, WiTricity — satu-satunya pemegang lisensi teknologi — bermitra dengan semakin banyak perusahaan untuk mengembangkannya. Banyak yang ditujukan untuk elektronik konsumen, tetapi Toyota melisensikannya untuk hibrida Prius dan akhirnya berinvestasi di WiTricity, dan Honda, Hyundai, Nissan dan GM semuanya bekerja pada prototipe. Namun, BMW 2018 530e iPerformance, adalah yang pertama kali diluncurkan di pasaran, menawarkan paket mewah dengan tikar pengisian nirkabel untuk pembeli Jerman (dengan rencana untuk rilis di AS, Inggris, Jepang, dan China) dengan harga sekitar 3.000 Euro.
Tetapi 530e adalah hibrida, kata Dominique Bonte, seorang analis industri otomotif dengan ABI Research. Baterai kecil, 9, 2 kWh, yang dapat diisi dalam beberapa jam melalui teknologi WiTricity, tetapi hanya memiliki jangkauan 16 mil. Pengisian nirkabel, bahkan pada efisiensi 90 persen yang dapat dicapai oleh WiTricity, masih relatif lambat. Lihatlah Tesla, misalnya: A Model S dilengkapi dengan baterai 100 atau 75 kWh, dan sistem WiTricity mengeluarkan sekitar 11 kW, yang berarti diperlukan waktu satu hari penuh untuk mengisi daya Tesla sepenuhnya. Dengan demikian, perusahaan telah memilih untuk fokus pada Superchargers-nya, yang dapat menghasilkan biaya yang jauh lebih cepat.
“Anda tidak dapat mendukung transfer daya yang sama secara nirkabel dan dengan stasiun pengisian daya tetap, ” kata Bonte. “Itu tidak akan berubah, mereka semacam mengakui. Ini akan menjadi sedikit lebih tinggi, mungkin 20, 30 kW, tetapi tidak akan mendukung 50 hingga 60 kW. Itu bahkan tidak diramalkan dalam standar. ”Namun, ia juga menunjukkan bahwa sebagian besar penggunaan EV tidak memerlukan biaya penuh setiap malam - baterai penuh hanya benar-benar diperlukan untuk perjalanan jauh.
Namun, pergeseran sedang terjadi di industri otomotif, kata Gruzen, sebagian berkat skandal kecurangan emisi mobil diesel VW, turunnya biaya baterai, dan Tesla membuat EVS seksi. “Semua hal ini datang bersamaan, dan saat ini apa yang Anda lihat adalah perlombaan luar biasa di antara semua pembuat mobil untuk berkomitmen pada sejumlah besar platform berlistrik, ” kata Gruzen. "Pasar sedang lepas landas."
WiTricity tidak sendirian seperti yang mungkin disarankan ratusan paten mereka. (Pada tahun 2014, perusahaan menerima paten untuk teknologi transfer energi nirkabel karena berkaitan dengan kendaraan.) Sebuah perusahaan bernama Plugless Power membuat tikar pengisian aftermarket, menampilkan coupler magnetik yang dipasang pada EV off-the-shelf. Dan Qualcomm Halo menggunakan pengisian induktif mirip dengan sikat gigi listrik yang secara fungsional mirip dengan versi Witricity meskipun menggunakan teknologi yang berbeda, dan sedang mengejar pengisian dinamis untuk mengisi daya kendaraan saat bergerak.
"Transfer Energi Nirkabel Aman Untuk Aplikasi Kendaraan, " Paten AS No. 8.912.687 Tetapi akan lebih dari pembuat mobil dan pemasok mereka untuk membuat konsumen mengubah perilaku mereka, karena banyak keraguan yang mereka miliki untuk kendaraan listrik masih ada. Berbagai kecemasan telah mendorong dorongan untuk baterai yang lebih besar, dan kebutuhan untuk pengisian cepat. Tetapi pengisian yang didistribusikan di seluruh lanskap kota dapat meringankannya, dan penghapusan mesin pembakaran yang dimandatkan pemerintah dapat memaksa masalah ini. “Bagi kita untuk benar-benar memiliki dampak besar pada lingkungan, kita membutuhkan jauh lebih dari sekadar pengadopsi awal untuk membeli kendaraan listrik, ” kata Gruzen. Dan untuk melakukan itu, pengisian daya harus lebih mudah daripada mengisi bahan bakar. Ini akan dimulai dengan tikar di garasi Anda, katanya, tetapi itu akan berakhir dengan pengisian resonansi magnetik diintegrasikan ke dalam parkir umum, antrean taksi, dan di mana saja di mana mobil dapat beristirahat untuk “camilan listrik” cepat.
Yang lebih penting adalah tingkat kota, ketika armada dibagi dan nirkabel dan otonom, dan ketika ada waktu henti bisnis hilang. WiTricity dan Qualcomm sudah bekerja dengan SAE (dikenal sebagai Society of Automotive Engineers) pada serangkaian standar global yang akan memungkinkan mobil dari produsen yang berbeda untuk mengisi daya melalui sistem nirkabel yang berbeda. Ini bahkan akan memungkinkan armada untuk bertindak sebagai bank baterai, menyimpan energi untuk kota dan mendistribusikannya kembali karena kebutuhan daya bervariasi sepanjang hari.
“Dalam lingkungan seperti itu, di lingkungan mobil-sebagai-layanan seperti itu, pengisian nirkabel sebenarnya hampir menjadi kebutuhan, ” kata Bonte.
