Швейцарці зарядили автобус через колесо: ефективність системи — 90%

Швейцарський стартап Winduction, що виріс із лабораторій ETH Zurich, показав робочий прототип системи, яка заряджає електробус прямо через колесо. Ніяких кабелів, пантографів чи тривалих зупинок біля зарядної станції — енергія передається індукційним способом через шину, поки транспорт просто стоїть або рухається по спеціальній ділянці дороги.

За заявленими даними, ефективність системи досягає 90%. Це означає, що більша частина електроенергії, переданої від інфраструктури до автобуса, реально використовується для заряджання акумуляторної батареї. Для міського транспорту такий показник може стати важливим аргументом на користь безконтактного поповнення запасу енергії.

Ідея Winduction полягає у відмові від традиційного верхнього обладнання та масивних зарядних конекторів. У типовому електробусі для швидкої зарядки застосовують пантографи, кабельні системи або спеціальні станції на кінцевих зупинках. Нова технологія переносить зарядний механізм у дорожнє покриття, а приймальний елемент розміщується в зоні колеса транспортного засобу.

Як працює заряджання через колесо

Безконтактна передача електроенергії ґрунтується на принципі індукції. У спеціальній ділянці дороги розміщують передавальний модуль, який створює змінне електромагнітне поле. Коли шина або колесо автобуса опиняється над активною зоною, приймальний компонент уловлює енергію та передає її до силової електроніки й акумуляторного блоку.

Важливо, що контакт між транспортним засобом і джерелом живлення не є механічним. Колесу не потрібно під’єднуватися до роз’єму, а водієві — виходити з кабіни та вручну запускати процес. Система може працювати під час короткої зупинки або проходження автобуса через обладнану ділянку маршруту. У перспективі це дає змогу заряджати транспорт під час посадки пасажирів, очікування на світлофорі чи руху спеціальною смугою.

Для міських перевезень така схема особливо цікава через часті зупинки та повторювані маршрути. Автобус не обов’язково має довго перебувати в депо або на кінцевій станції. Невеликі порції енергії можна передавати протягом дня, підтримуючи заряд акумулятора на потрібному рівні. Це називають динамічною або opportunity charging — зарядкою безпосередньо під час експлуатації транспортного засобу.

Заявлена ефективність у 90% свідчить, що втрати під час індукційної передачі залишаються контрольованими. Частина енергії неминуче перетворюється на тепло через опір провідників, роботу перетворювачів і відстань між передавальним та приймальним модулями. Однак для громадського транспорту важливий не лише абсолютний коефіцієнт корисної дії, а й загальна зручність системи, її надійність та здатність працювати багато разів протягом дня.

Чим технологія може змінити електробуси

Одна з головних переваг заряджання через колесо — відсутність великих зовнішніх конструкцій. Пантографи потребують точного позиціонування та можуть впливати на вигляд міської інфраструктури. Кабельні станції займають місце, потребують захисту від погодних умов і мають механічні елементи, які з часом зношуються. Індукційний модуль у дорожньому полотні потенційно можна зробити менш помітним для мешканців і пасажирів.

Ще один плюс — можливість зменшити масу акумуляторної батареї. Якщо автобус регулярно отримує енергію на маршруті, йому не обов’язково перевозити великий запас електрики для повного робочого дня. Менша батарея може означати нижчу масу транспортного засобу, менше навантаження на підвіску та потенційно нижче споживання енергії під час руху.

Технологія також може бути корисною для маршрутів, де неможливо встановити громіздкі зарядні комплекси. Йдеться про історичні центри міст, вузькі вулиці, транспортні коридори з обмеженим простором або ділянки, де важливо зберегти вільний проїзд. Якщо зарядне обладнання інтегроване в дорогу, воно не створює окремої перешкоди для пішоходів та інших учасників руху.

Водночас поява прототипу ще не означає негайного масового впровадження. Для реальної роботи в міському середовищі система має витримувати дощ, сніг, бруд, перепади температур і постійне навантаження від важкого транспорту. Не менш важливо перевірити, наскільки стабільно енергія передається, коли автобус зупиняється неідеально або рухається з невеликим відхиленням від потрібної траєкторії.

Перспективи для міської інфраструктури

Розробка Winduction демонструє, що майбутнє електричного транспорту може бути пов’язане не лише зі збільшенням ємності батарей. Альтернативний підхід полягає у створенні мережі, яка заряджає транспорт під час його звичайної роботи. У такій моделі електробус не залежить від однієї великої станції, а отримує енергію невеликими сеансами в різних точках маршруту.

Для перевізників це може спростити планування рейсів і зменшити ризик простоїв через недостатній заряд. Якщо автобус заряджається на визначених ділянках дороги, потреба в довгих технологічних паузах може скоротитися. Пасажири при цьому не мають змінювати свої звички: транспорт продовжує рухатися за звичайним графіком, а заряджання відбувається непомітно для більшості людей.

Однак економічна доцільність залежатиме від вартості переобладнання доріг, кількості обладнаних ділянок, тарифів на електроенергію та ресурсу акумуляторів. Міській владі доведеться оцінити, чи виправдовує потенційне скорочення батарей та обслуговування витрати на монтаж індукційної інфраструктури. Окремим питанням залишатимуться стандарти безпеки, сумісність різних моделей автобусів і захист системи від пошкоджень.

Попри ці виклики, прототип швейцарського стартапу привертає увагу саме практичним підходом. Він не пропонує просто збільшити розмір акумулятора чи встановити більше зарядних станцій, а змінює сам принцип поповнення енергії. Заряджання електробуса через колесо з ефективністю 90% може стати важливим кроком до тихішого, чистішого та гнучкішого громадського транспорту, якщо подальші випробування підтвердять надійність рішення в реальних міських умовах.