नए ऊर्जा वाहनों का विकास ज़ोरों पर है, और ऊर्जा पुनःपूर्ति का मुद्दा भी उन मुद्दों में से एक बन गया है जिन पर उद्योग ने पूरा ध्यान दिया है। जहाँ हर कोई ओवरचार्जिंग और बैटरी बदलने के फ़ायदों पर बहस कर रहा है, वहीं क्या नए ऊर्जा वाहनों को चार्ज करने के लिए कोई "प्लान सी" है?
शायद स्मार्टफ़ोन की वायरलेस चार्जिंग से प्रभावित होकर, कारों की वायरलेस चार्जिंग भी इंजीनियरों द्वारा पार की गई तकनीकों में से एक बन गई है। मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, कुछ समय पहले ही, कार वायरलेस चार्जिंग तकनीक पर अभूतपूर्व शोध हुआ था। एक शोध एवं विकास दल ने दावा किया कि वायरलेस चार्जिंग पैड 100kW की आउटपुट पावर के साथ कार को बिजली संचारित कर सकता है, जिससे 20 मिनट के भीतर बैटरी चार्ज की स्थिति 50% तक बढ़ सकती है।
बेशक, कार वायरलेस चार्जिंग तकनीक कोई नई तकनीक नहीं है। नई ऊर्जा वाहनों के उदय के साथ, विभिन्न ताकतें लंबे समय से वायरलेस चार्जिंग की खोज कर रही हैं, जिनमें बीबीए, वोल्वो और विभिन्न घरेलू कार कंपनियां शामिल हैं।
कुल मिलाकर, कार वायरलेस चार्जिंग तकनीक अभी भी अपने शुरुआती चरण में है, और कई स्थानीय सरकारें भी भविष्य के परिवहन के लिए बेहतर संभावनाओं का पता लगाने के लिए इस अवसर का लाभ उठा रही हैं। हालाँकि, लागत, बिजली और बुनियादी ढाँचे जैसे कारकों के कारण, कार वायरलेस चार्जिंग तकनीक का बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण हो चुका है। अभी भी कई कठिनाइयाँ हैं जिन्हें दूर करना बाकी है। कारों में वायरलेस चार्जिंग की नई कहानी अभी तक बताना आसान नहीं है।
जैसा कि हम सभी जानते हैं, मोबाइल फ़ोन उद्योग में वायरलेस चार्जिंग कोई नई बात नहीं है। कारों के लिए वायरलेस चार्जिंग मोबाइल फ़ोन चार्जिंग जितनी लोकप्रिय नहीं है, लेकिन इसने पहले ही कई कंपनियों को इस तकनीक की ओर आकर्षित कर लिया है।
कुल मिलाकर, चार मुख्यधारा वायरलेस चार्जिंग विधियाँ हैं: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण, चुंबकीय क्षेत्र अनुनाद, विद्युत क्षेत्र युग्मन और रेडियो तरंगें। इनमें से, मोबाइल फोन और इलेक्ट्रिक वाहन मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकीय प्रेरण और चुंबकीय क्षेत्र अनुनाद का उपयोग करते हैं।
इनमें से, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण वायरलेस चार्जिंग विद्युत चुम्बकीय प्रेरण सिद्धांत का उपयोग करके विद्युत उत्पन्न करती है। इसकी चार्जिंग दक्षता उच्च होती है, लेकिन प्रभावी चार्जिंग दूरी कम होती है और चार्जिंग स्थान की आवश्यकताएं भी सख्त होती हैं। अपेक्षाकृत रूप से, चुंबकीय अनुनाद वायरलेस चार्जिंग की स्थान आवश्यकताएं कम होती हैं और चार्जिंग दूरी लंबी होती है, जो कुछ सेंटीमीटर से लेकर कुछ मीटर तक का समर्थन कर सकती है, लेकिन चार्जिंग दक्षता पूर्व की तुलना में थोड़ी कम होती है।
इसलिए, वायरलेस चार्जिंग तकनीक की खोज के शुरुआती दौर में, कार कंपनियों ने इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन वायरलेस चार्जिंग तकनीक को प्राथमिकता दी। प्रतिनिधि कंपनियों में बीएमडब्ल्यू, डेमलर और अन्य वाहन कंपनियां शामिल हैं। तब से, चुंबकीय अनुनाद वायरलेस चार्जिंग तकनीक को धीरे-धीरे बढ़ावा दिया गया है, जिसका प्रतिनिधित्व क्वालकॉम और वाईट्रिसिटी जैसे सिस्टम आपूर्तिकर्ताओं ने किया है।
जुलाई 2014 की शुरुआत में, बीएमडब्ल्यू और डेमलर (अब मर्सिडीज-बेंज) ने इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए वायरलेस चार्जिंग तकनीक को संयुक्त रूप से विकसित करने के लिए एक सहयोग समझौते की घोषणा की। 2018 में, बीएमडब्ल्यू ने एक वायरलेस चार्जिंग सिस्टम का उत्पादन शुरू किया और इसे 5 सीरीज़ प्लग-इन हाइब्रिड मॉडल के लिए एक वैकल्पिक उपकरण बनाया। इसकी रेटेड चार्जिंग पावर 3.2kW है, ऊर्जा रूपांतरण दक्षता 85% तक पहुँचती है, और इसे 3.5 घंटे में पूरी तरह से चार्ज किया जा सकता है।
2021 में, वोल्वो स्वीडन में वायरलेस चार्जिंग प्रयोग शुरू करने के लिए XC40 शुद्ध इलेक्ट्रिक टैक्सी का उपयोग करेगी। वोल्वो ने स्वीडन के शहरी गोथेनबर्ग में विशेष रूप से कई परीक्षण क्षेत्र स्थापित किए हैं। चार्जिंग वाहनों को बस सड़क में लगे वायरलेस चार्जिंग उपकरणों पर पार्क करना होगा, जिससे चार्जिंग फ़ंक्शन अपने आप शुरू हो जाएगा। वोल्वो ने कहा कि इसकी वायरलेस चार्जिंग पावर 40kW तक पहुँच सकती है और यह 30 मिनट में 100 किलोमीटर की यात्रा कर सकती है।
ऑटोमोटिव वायरलेस चार्जिंग के क्षेत्र में, मेरा देश हमेशा से उद्योग में अग्रणी रहा है। 2015 में, चाइना सदर्न पावर ग्रिड के गुआंग्शी इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट ने पहला घरेलू इलेक्ट्रिक वाहन वायरलेस चार्जिंग टेस्ट लेन बनाया। 2018 में, SAIC Roewe ने वायरलेस चार्जिंग वाला पहला शुद्ध इलेक्ट्रिक मॉडल लॉन्च किया। FAW Hongqi ने 2020 में वायरलेस चार्जिंग तकनीक को सपोर्ट करने वाला Hongqi E-HS9 लॉन्च किया। मार्च 2023 में, SAIC Zhiji ने आधिकारिक तौर पर अपना पहला 11kW हाई-पावर व्हीकल इंटेलिजेंट वायरलेस चार्जिंग सॉल्यूशन लॉन्च किया।
टेस्ला भी वायरलेस चार्जिंग के क्षेत्र में अग्रणी कंपनियों में से एक है। जून 2023 में, टेस्ला ने 76 मिलियन अमेरिकी डॉलर खर्च करके वाईफेरियन का अधिग्रहण किया और इसका नाम बदलकर टेस्ला इंजीनियरिंग जर्मनी GmbH कर दिया, ताकि कम लागत पर वायरलेस चार्जिंग का लाभ उठाया जा सके। इससे पहले, टेस्ला के सीईओ मस्क का वायरलेस चार्जिंग के प्रति नकारात्मक रवैया था और उन्होंने वायरलेस चार्जिंग की आलोचना "कम ऊर्जा और अक्षम" कहकर की थी। अब वे इसे एक आशाजनक भविष्य बता रहे हैं।
बेशक, टोयोटा, होंडा, निसान और जनरल मोटर्स जैसी कई कार कंपनियां भी वायरलेस चार्जिंग तकनीक विकसित कर रही हैं।
हालाँकि कई पक्षों ने वायरलेस चार्जिंग के क्षेत्र में दीर्घकालिक अन्वेषण किए हैं, ऑटोमोटिव वायरलेस चार्जिंग तकनीक अभी भी एक वास्तविकता बनने से बहुत दूर है। इसके विकास को बाधित करने वाला प्रमुख कारक शक्ति है। उदाहरण के लिए, हाँगकी ई-एचएस9 को ही लें। इसमें प्रयुक्त वायरलेस चार्जिंग तकनीक की अधिकतम आउटपुट शक्ति 10 किलोवाट है, जो धीमी चार्जिंग वाले मॉडलों की 7 किलोवाट शक्ति से थोड़ी ही अधिक है। कुछ मॉडल केवल 3.2 किलोवाट की सिस्टम चार्जिंग शक्ति प्राप्त कर सकते हैं। दूसरे शब्दों में, ऐसी चार्जिंग दक्षता के साथ कोई सुविधा नहीं है।
बेशक, अगर वायरलेस चार्जिंग की शक्ति में सुधार किया जाए, तो बात अलग हो सकती है। उदाहरण के लिए, जैसा कि लेख की शुरुआत में बताया गया है, एक शोध और विकास दल ने 100kW की आउटपुट पावर हासिल की है, यानी अगर इतनी आउटपुट पावर हासिल की जा सके, तो सैद्धांतिक रूप से वाहन लगभग एक घंटे में पूरी तरह चार्ज हो सकता है। हालाँकि सुपर चार्जिंग से इसकी तुलना करना अभी भी मुश्किल है, फिर भी यह ऊर्जा पुनःपूर्ति के लिए एक नया विकल्प है।
उपयोग परिदृश्यों के दृष्टिकोण से, ऑटोमोटिव वायरलेस चार्जिंग तकनीक का सबसे बड़ा लाभ मैन्युअल चरणों की कमी है। वायर्ड चार्जिंग की तुलना में, कार मालिकों को पार्किंग, कार से उतरना, बंदूक उठाना, प्लग इन करना और चार्ज करना आदि जैसे कई ऑपरेशन करने पड़ते हैं। जब थर्ड-पार्टी चार्जिंग पाइल्स का सामना करना पड़ता है, तो उन्हें विभिन्न जानकारी भरनी पड़ती है, जो अपेक्षाकृत बोझिल प्रक्रिया है।
वायरलेस चार्जिंग का परिदृश्य बहुत सरल है। चालक द्वारा वाहन पार्क करने के बाद, डिवाइस स्वचालित रूप से इसे पहचान लेता है और फिर वायरलेस तरीके से चार्ज कर देता है। वाहन पूरी तरह चार्ज हो जाने के बाद, वाहन सीधे चला जाता है, और मालिक को कोई और ऑपरेशन करने की आवश्यकता नहीं होती। उपयोगकर्ता अनुभव के दृष्टिकोण से, यह लोगों को इलेक्ट्रिक वाहनों का उपयोग करते समय विलासिता का एहसास भी देगा।
कार वायरलेस चार्जिंग उद्यमों और आपूर्तिकर्ताओं का इतना ध्यान क्यों आकर्षित करती है? विकास के दृष्टिकोण से, चालक रहित युग का आगमन वायरलेस चार्जिंग तकनीक के बड़े विकास का समय भी हो सकता है। कारों को वास्तव में चालक रहित बनाने के लिए, उन्हें चार्जिंग केबल के बंधनों से मुक्त करने के लिए वायरलेस चार्जिंग की आवश्यकता होती है।
इसलिए, कई चार्जिंग आपूर्तिकर्ता वायरलेस चार्जिंग तकनीक की विकास संभावनाओं को लेकर बेहद आशावादी हैं। जर्मन दिग्गज कंपनी सीमेंस का अनुमान है कि यूरोप और उत्तरी अमेरिका में इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए वायरलेस चार्जिंग बाजार 2028 तक 2 अरब अमेरिकी डॉलर तक पहुँच जाएगा। इसी उद्देश्य से, जून 2022 की शुरुआत में, सीमेंस ने वायरलेस चार्जिंग सिस्टम के तकनीकी अनुसंधान और विकास को बढ़ावा देने के लिए वायरलेस चार्जिंग आपूर्तिकर्ता वाईट्रिसिटी में अल्पमत हिस्सेदारी हासिल करने के लिए 2.5 करोड़ अमेरिकी डॉलर का निवेश किया।
सीमेंस का मानना है कि भविष्य में इलेक्ट्रिक वाहनों की वायरलेस चार्जिंग मुख्यधारा बन जाएगी। चार्जिंग को और अधिक सुविधाजनक बनाने के अलावा, वायरलेस चार्जिंग स्वचालित ड्राइविंग को साकार करने के लिए आवश्यक शर्तों में से एक है। अगर हम वास्तव में बड़े पैमाने पर स्वचालित कारों को लॉन्च करना चाहते हैं, तो वायरलेस चार्जिंग तकनीक अपरिहार्य है। यह स्वचालित ड्राइविंग की दुनिया में एक महत्वपूर्ण कदम है।
बेशक, संभावनाएँ बहुत अच्छी हैं, लेकिन हकीकत भयावह है। वर्तमान में, इलेक्ट्रिक वाहनों की ऊर्जा पुनःपूर्ति विधियाँ अधिक से अधिक विविध होती जा रही हैं, और वायरलेस चार्जिंग की संभावनाएँ भी अत्यधिक प्रतीक्षित हैं। हालाँकि, वर्तमान दृष्टिकोण से, ऑटोमोटिव वायरलेस चार्जिंग तकनीक अभी भी परीक्षण के चरण में है और उच्च लागत, धीमी चार्जिंग, असंगत मानकों और धीमी व्यावसायीकरण प्रगति जैसी कई समस्याओं का सामना कर रही है।
चार्जिंग दक्षता की समस्या बाधाओं में से एक है। उदाहरण के लिए, हमने ऊपर उल्लिखित होंगकी ई-एचएस9 में दक्षता के मुद्दे पर चर्चा की। वायरलेस चार्जिंग की कम दक्षता की आलोचना की गई है। वर्तमान में, वायरलेस ट्रांसमिशन के दौरान ऊर्जा की हानि के कारण, इलेक्ट्रिक वाहनों की वायरलेस चार्जिंग की दक्षता वायर्ड चार्जिंग की तुलना में कम है।
लागत के दृष्टिकोण से, कार वायरलेस चार्जिंग को और कम करने की आवश्यकता है। वायरलेस चार्जिंग के लिए बुनियादी ढाँचे की उच्च आवश्यकता होती है। चार्जिंग घटक आमतौर पर ज़मीन पर बिछाए जाते हैं, जिससे ज़मीनी संशोधन और अन्य समस्याएँ उत्पन्न होंगी। निर्माण लागत अनिवार्य रूप से सामान्य चार्जिंग पाइल्स की लागत से अधिक होगी। इसके अलावा, वायरलेस चार्जिंग तकनीक के प्रचार के शुरुआती चरण में, औद्योगिक श्रृंखला अपरिपक्व है, और संबंधित पुर्जों की लागत अधिक होगी, यहाँ तक कि समान शक्ति वाले घरेलू एसी चार्जिंग पाइल्स की कीमत से भी कई गुना अधिक।
उदाहरण के लिए, ब्रिटिश बस ऑपरेटर फ़र्स्टबस ने अपने बेड़े के विद्युतीकरण को बढ़ावा देने के लिए वायरलेस चार्जिंग तकनीक के इस्तेमाल पर विचार किया है। हालाँकि, निरीक्षण के बाद, यह पाया गया कि ग्राउंड चार्जिंग पैनल के प्रत्येक आपूर्तिकर्ता ने 70,000 पाउंड की बोली लगाई थी। इसके अलावा, वायरलेस चार्जिंग सड़कों के निर्माण की लागत भी अधिक है। उदाहरण के लिए, स्वीडन में 1.6 किलोमीटर लंबी वायरलेस चार्जिंग सड़क बनाने की लागत लगभग 12.5 मिलियन अमेरिकी डॉलर है।
बेशक, सुरक्षा के मुद्दे भी वायरलेस चार्जिंग तकनीक को सीमित करने वाले मुद्दों में से एक हो सकते हैं। मानव शरीर पर इसके प्रभाव के दृष्टिकोण से, वायरलेस चार्जिंग कोई बड़ी बात नहीं है। उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा प्रकाशित "वायरलेस चार्जिंग (पावर ट्रांसमिशन) उपकरण के रेडियो प्रबंधन पर अंतरिम विनियम (टिप्पणियों के लिए मसौदा)" में कहा गया है कि 19-21kHz और 79-90kHz का स्पेक्ट्रम वायरलेस चार्जिंग कारों के लिए अनन्य है। प्रासंगिक शोध से पता चलता है कि केवल जब चार्जिंग पावर 20kW से अधिक हो और मानव शरीर चार्जिंग बेस के निकट संपर्क में हो, तो इसका शरीर पर एक निश्चित प्रभाव पड़ सकता है। हालाँकि, इसके लिए सभी पक्षों को सुरक्षा को लोकप्रिय बनाने के लिए निरंतर प्रयास करने की आवश्यकता है, इससे पहले कि इसे उपभोक्ताओं द्वारा मान्यता दी जा सके।
कार वायरलेस चार्जिंग तकनीक चाहे कितनी भी व्यावहारिक हो और उपयोग के परिदृश्य कितने भी सुविधाजनक हों, इसे बड़े पैमाने पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कराने में अभी भी लंबा रास्ता तय करना है। प्रयोगशाला से निकलकर इसे वास्तविक जीवन में लागू करने के लिए, कारों के लिए वायरलेस चार्जिंग का रास्ता लंबा और कठिन है।
जहाँ सभी पक्ष कारों के लिए वायरलेस चार्जिंग तकनीक की ज़ोर-शोर से खोज कर रहे हैं, वहीं "चार्जिंग रोबोट" की अवधारणा भी चुपचाप उभर रही है। वायरलेस चार्जिंग द्वारा हल किए जाने वाले मुख्य बिंदु उपयोगकर्ता चार्जिंग सुविधा का मुद्दा हैं, जो भविष्य में चालक रहित ड्राइविंग की अवधारणा का पूरक होगा। लेकिन रोम तक पहुँचने के लिए एक से ज़्यादा रास्ते हैं।
इसलिए, "चार्जिंग रोबोट" भी ऑटोमोबाइल की बुद्धिमान चार्जिंग प्रक्रिया का पूरक बनने लगे हैं। कुछ समय पहले, बीजिंग उप-केंद्रीय निर्माण राष्ट्रीय हरित विकास प्रदर्शन क्षेत्र के नए पावर सिस्टम प्रायोगिक बेस ने एक पूरी तरह से स्वचालित बस चार्जिंग रोबोट लॉन्च किया था जो इलेक्ट्रिक बसों को चार्ज कर सकता है।
इलेक्ट्रिक बस के चार्जिंग स्टेशन में प्रवेश करने के बाद, विज़न सिस्टम वाहन के आगमन की जानकारी प्राप्त करता है, और बैकग्राउंड डिस्पैच सिस्टम तुरंत रोबोट को चार्जिंग कार्य जारी करता है। पाथफाइंडिंग सिस्टम और वॉकिंग मैकेनिज्म की सहायता से, रोबोट स्वचालित रूप से चार्जिंग स्टेशन पर पहुँचता है और चार्जिंग गन को स्वचालित रूप से पकड़ लेता है। यह विज़ुअल पोजिशनिंग तकनीक का उपयोग करके इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग पोर्ट के स्थान की पहचान करता है और स्वचालित चार्जिंग ऑपरेशन करता है।
बेशक, कार कंपनियां भी "चार्जिंग रोबोट" के फायदे समझने लगी हैं। 2023 के शंघाई ऑटो शो में, लोटस ने एक फ्लैश चार्जिंग रोबोट लॉन्च किया। जब वाहन को चार्ज करने की ज़रूरत होती है, तो यह रोबोट अपनी यांत्रिक भुजा को बढ़ाकर चार्जिंग गन को वाहन के चार्जिंग होल में स्वचालित रूप से डाल सकता है। चार्ज होने के बाद, यह गन को खुद भी बाहर निकाल सकता है, जिससे वाहन शुरू करने से लेकर चार्ज करने तक की पूरी प्रक्रिया पूरी हो जाती है।
इसके विपरीत, चार्जिंग रोबोट न केवल वायरलेस चार्जिंग की सुविधा प्रदान करते हैं, बल्कि वायरलेस चार्जिंग की पावर लिमिटेशन समस्या को भी हल कर सकते हैं। उपयोगकर्ता कार से बाहर निकले बिना ओवरचार्जिंग का आनंद भी ले सकते हैं। बेशक, चार्जिंग रोबोट में लागत और पोजिशनिंग व बाधा निवारण जैसे बुद्धिमान मुद्दे भी शामिल होंगे।
सारांश: नई ऊर्जा वाहनों के लिए ऊर्जा पुनःपूर्ति का मुद्दा हमेशा से एक ऐसा मुद्दा रहा है जिसे उद्योग के सभी पक्ष बहुत महत्व देते हैं। वर्तमान में, ओवरचार्जिंग समाधान और बैटरी प्रतिस्थापन समाधान दो सबसे प्रमुख समाधान हैं। सैद्धांतिक रूप से, ये दोनों समाधान उपयोगकर्ताओं की ऊर्जा पुनःपूर्ति आवश्यकताओं को कुछ हद तक पूरा करने के लिए पर्याप्त हैं। बेशक, चीजें हमेशा आगे बढ़ रही हैं। शायद चालक रहित युग के आगमन के साथ, वायरलेस चार्जिंग और चार्जिंग रोबोट नए अवसरों की शुरुआत कर सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: 13-अप्रैल-2024