Winduction, một công ty tách ra từ ETH Zurich, đã lắp đặt các cuộn dây sạc bên trong lốp xe buýt để xe buýt điện có thể sạc đầy pin tại các điểm dừng. Công ty này dự kiến sẽ thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên với hành khách gần sân bay Zurich vào năm 2028.
Winduction, một công ty khởi nghiệp từ ETH Zurich, muốn xe buýt điện có thể sạc điện trong khi hoạt động. Trường đại học này đã trình bày kế hoạch vào ngày 5 tháng 10. Kế hoạch mô tả một hệ thống sạc không dây cho xe buýt, truyền điện qua bánh xe tại một số điểm dừng. Công ty cho biết điều này cho phép xe buýt sử dụng pin nhỏ hơn và giảm chi phí vận hành.
Hầu hết các xe buýt điện hiện nay đều sạc tại trạm đỗ xe qua đêm. Do đó, chúng phải mang theo những bộ pin lớn và nặng suốt cả ngày để đủ dùng cho một ca làm việc. Sonam Bhuka, Sylvain Fricker và Laurin Schwitter đã thành lập Winduction để giảm bớt gánh nặng đó bằng cách sạc điện khi đang di chuyển.
Cách thức hoạt động của lò xo lốp xe
Điện thoại và một số xe điện hiện nay đã sạc bằng cảm ứng. Thông thường, một cuộn dây được đặt dưới đất và một cuộn dây khác được đặt dưới gầm xe. Tuy nhiên, lượng điện năng truyền qua sẽ giảm khi khoảng cách giữa hai cuộn dây càng lớn, và xe buýt lại được đặt ở vị trí cao hơn mặt đường.
Vì vậy, hệ thống Winduction đặt các cuộn dây thu năng lượng bên trong bánh xe. Các cuộn dây trong một tấm kim loại đặt trên đường được kết nối với lưới điện và tạo ra từ trường. Khi xe buýt dừng trên tấm kim loại đó, các cuộn dây trong lốp xe sẽ thu năng lượng và cung cấp cho pin.
Fricker, một cựu sinh viên của ETH, phụ trách mảng công nghệ. Ông nói: “Trong bất kỳ phương tiện nào, thứ duy nhất luôn tiếp xúc với mặt đất là bánh xe”. Công ty cho biết hơn 90% công suất được truyền từ tấm pin đến thanh dẫn điện, vì vậy chỉ có chưa đến 10% bị thất thoát.
Lốp xe không chứa thép
Lốp xe thông thường gây ra vấn đề. Lốp xe buýt có các đai thép, điều này sẽ biến phần lớn năng lượng thành nhiệt. Vì vậy, Winduction đang chế tạo một loại lốp không có thép, hợp tác với các đối tác.
“Để hệ thống của chúng tôi hoạt động, chúng tôi hợp tác với các đối tác để phát triển một loại lốp hoàn toàn mới không chứa thép,” Laurin Schwitter, giám đốc điều hành của công ty, cho biết. Loại lốp mới này có giá cao hơn lốp thông thường. Tuy nhiên, công ty cho rằng chi phí tăng thêm này không đáng kể so với chi phí mua và vận hành một chiếc xe buýt.
Phân tích chi phí khi thu phí tại các điểm dừng
Các công ty xe buýt đánh giá một tuyến đường dựa trên chi phí trong suốt vòng đời của tuyến. Chi phí này bao gồm xe buýt, điện năng, sửa chữa, thiết bị, nhân viên và các khoản vay. Các tính toán của Winduction cho thấy tiết kiệm đáng kể so với việc thu phí tại bến xe , mặc dù lợi ích phụ thuộc vào tuyến đường. Một nghiên cứu với các công ty xe buýt hiện đang kiểm chứng những con số này.
Công ty đã vạch ra một tuyến đường từ Sân bay Zurich đến Oerlikon, một quận của Zurich. Trên tuyến đường đó, chỉ có hai trong số 24 điểm dừng cần biển số. Xe buýt sẽ được tính phí tại đó trong tổng cộng ba giờ, trải dài suốt 16 giờ mỗi ngày.
Ngược lại, các xe buýt điện trên tuyến đường đó hiện nay phải sạc năm tiếng mỗi đêm trong gara. Chúng cũng tiêu thụ nhiều điện năng hơn để làm điều đó. Thêm vào đó, phí lắp đặt biển số xe điện có giá thấp hơn nhiều so với bộ sạc thông thường.
Việc sạc bổ sung suốt cả ngày cũng có nghĩa là các công ty cần ít xe buýt dự phòng hơn. Sạc xe buýt không dây cũng phù hợp với lưới điện có nhiều năng lượng mặt trời hơn, vì giá điện ban ngày ngày càng rẻ hơn. Trong khi đó, việc ngừng sạc hàng loạt vào ban đêm sẽ giảm tải đỉnh điểm trên lưới điện.
Từ điểm dừng thử nghiệm đến dịch vụ vận chuyển hành khách
Winduction đang xây dựng một khu thử nghiệm ở Winterthur, bao gồm phòng thí nghiệm và trạm dừng xe buýt riêng. Văn phòng Giao thông Liên bang và Quỹ Khí hậu Thụy Sĩ hỗ trợ công việc này. Phương tiện thử nghiệm đầu tiên của họ là một xe buýt điện chở thư.
Chuyến bay thử nghiệm đầu tiên dự kiến diễn ra vào năm 2028 gần sân bay Zurich. Chiếc xe buýt đó sẽ là chiếc đầu tiên chở khách. Công ty cũng đang đàm phán với một số hãng xe buýt Thụy Sĩ.
Schwitter cho rằng xe buýt điện “có thể vận hành tiết kiệm hơn nhiều nếu được sạc không dây và thường xuyên”. Trước đó, bước tiếp theo là một chiếc xe buýt được chuyển đổi hoàn toàn để có thể hoạt động bên ngoài khu vực thử nghiệm riêng. Nếu dự án thí điểm thành công, việc sạc không dây cho xe buýt có thể mang đến cho các công ty xe buýt một cách thức mới để chuyển sang sử dụng điện mà không cần đến những cục pin khổng lồ.
