Швейцарски стартъп създаде икономична система за безжично зареждане на автобуси

26.10.2026   |   Начало»Новини

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Швейцарският стартъп Winduction, spin-off компания на ETH Zurich, обяви, че е създала прототип на безжична система за зареждане на електрически автобуси през гумите по време на престоя им на автобусните спирки. Като първи прототип на компанията, електрическият автобус има за цел да реши предизвикателство, което става все по-значимо в обществения транспорт.
 
Електрификацията на автобусните паркове напредва в Швейцария и Европа. В момента транспортните компании разчитат основно на комбинация от големи батерии и мощни зарядни станции с дебели кабели. И двете решения са скъпи за закупуване и поддържане. Освен това, зареждането се случва през нощта в депата с електричество, което все още не се генерира изцяло от възобновяеми източници, а заради огромните батерии автобусите са тежки, което води до по-голямо износване на отделни компоненти, както и до загуба на ценно пространство.
 
Как електрическите автобуси могат да се зареждат индуктивно и много по-изгодно е задачата, която искат да решат основателите на Winduction. "Вярваме, че използването на електрически камиони може да бъде много по-евтино, ако те се зареждат безжично и регулярно по време на работа", коментира Лаурин Швитер, дипломант в ETH Zurich и главен изпълнителен директор на Winduction.

Предизвикателствата на индуктивното зареждане

Т. нар. "индуктивно зареждане" не е напълно нова технология. Така например, мобилните телефони могат да се зареждат, като бъдат поставени върху малки плочи, които се предлагат за бюра и нощни шкафчета, а и електрическите коли вече могат да се зареждат безжично. Повечето системи обаче изискват директен пренос на електричество от намотка в земята към втора намотка, разположена по долната част на превозното средство. Захранването се пренася чрез невидимо магнитно поле, което свързва двете намотки.
 
Този подход обаче все още има една голяма слабост. Разстоянието между пътя и долната част на превозното средство е сравнително голямо и варира в зависимост от модела. Това разстояние е ключов фактор за индуктивните зарядни системи, тъй като ефективността на преноса на енергия спада с увеличаването му.
 
Затова Winduction избира различен подход. "Във всяко превозно средство единственото нещо, което винаги е в контакт със земята, са колелата", посочва Силвиан Фрикер от Winduction. Това простичко наблюдение заляга в основата на идеята, която дава името на компанията – Winduction означава "индукция чрез колела" ("wheel-based induction").
 
Технологията работи посредством магнитно свързани системи от намотки. Първите индукционни намотки са в плоча, която е вградена в пътната настилка. Тези намотки са свързани с електрическата мрежа и генерират магнитно поле. Втората група намотки, вградени в специално разработена автобусна гума, взимат енергията, когато автобусът спре и я предава към батерията на превозното средство.

Изцяло нов вид автобусна гума

"Минимизирахме голямата дистанция за пренос между пътя и долната част на превозното средство, като поставихме намотките в колелото", обяснява Фрикер. От земята в превозното средство, системата на Winduction постига ефективност от над 90% - с други думи, губят се по-малко от 10% от енергията, заредена посредством плочата на земята. "Тъй като нашата технология е ефективна и при кратки престои за зареждане, автобусите могат да работят и с по-малки батерии, благодарение на което са значително по-евтини за придобиване и експлоатация", добавя Фрикер.

 
Новата система, използваща гумата като реле, обаче също създава предизвикателства за изобретателите от Winduction. По-конкретно, конвенционалните гуми за автобуси съдържат стоманени обръчи, които осигуряват стабилност, но тази стомана може да реагира с магнитното поле и да преобразува голяма част от енергията в топлина вместо да я предаде.
 
"За да функционира нашата система, работим с партньори, за да създадем изцяло нова гума без съдържание на стомана", посочва Швитер. Въпреки че тази промяна води до по-високи разходи за индивидуални автобусни гуми, увеличението е почти пренебрежимо в контекста на цялостните разходи за закупуване и поддръжка на един автобус, смятат изследователите.
 
Според тях именно размерът на разходите е най-голямото преимущество на технологията. Транспортните компании се интересуват по-малко от цената на отделните компоненти на транспортното средство, отколкото от общата цена на притежание през целия жизнен цикъл на автобусната линия. Тези разходи включват покупката на превозните средства, енергопотреблението, поддръжката и инфраструктурата плюс разходите за персонал и финансиране.

Значително намаляване на разходите

Според изчисленията на Winduction с новата зарядна система общите разходи могат значително да намалеят. Основателите на компанията демонстрират това по автобусната линия между летище Цюрих и кв. "Йорликон". "Изчисленията ни показват значителни спестявания в сравнение със зареждането в депото. Колко големи ще са те, зависи от маршрута. В момента се прави анализ за това заедно с транспортни оператори", споделя Швитер.
 
Причините за това са многобройни. Автобусите с по-малки батерии са по-евтини и могат да превозват повече пътници. Наземните плочи на Winduction също са сравнително евтини в сравнение със стандартната зарядна инфраструктура. Друго преимущество е, че автобусите се зареждат многократно в рамките на деня. По маршрута между летище Цюрих и кв. "Йорликон" зареждащи плочи ще са необходими само на 2 до 24 спирки, на които автобусите биха се зареждали за общо 3 часа за курс, който трае 16 часа. Това също така ще намали броя на необходимите резервни превозни средства.
 
За сравнение, електрическите автобуси, използвани в момента по линията, се зареждат едновременно за пет часа в гаража през нощта и се нуждаят от доста повече енергия за това, отколкото биха използвали със системата на Winduction. По-ниското електропотребление би било още по-важно в бъдеще, тъй като електричеството става по-достъпно през деня благодарение на по-голямото използване на фотоволтаици. В същото време, пиковите натоварвания в ел. мрежата се редуцират, тъй като вече не е необходимо всички автобуси да се зареждат едновременно през нощта, което допълнително намалява разходите.
 
В момента Winduction изгражда реалистична тестова инфраструктура във Винтертур с подкрепата на Федералната служба по транспорт и Швейцарската фондация за климата. Това включва както тестова лаборатория, така и собствена автобусна спирка на компанията. "В следващия етап на развитие искаме да съберем всички компоненти заедно във форма, насочена към индустрията", обяснява Швитер. "Целта ни е да конструираме напълно преобразуван електрически автобус възможно най-скоро, който може да се използва извън нашата собствена тестова зона."
 
Основателите на Winduction планират първото пилотно пускане в експлоатация на системата през 2028 г. В момента се водят разговори по темата с няколко швейцарски транспортни оператора. Пример е районът около летище Цюрих, където автобусът ще бъде тестван в реални работни условия и също ще превозва пътници за първи път. Пътниците дори няма да разберат, тъй като наземната плоча предава енергия тихо и безжично към батерията.

Ключови думи: ETH Zurich   Winduction   пътнически транспорт   зарядна инфраструктура   електромобилност  

Област: Електроапаратура