Resumo:
A tecnologia de carregamento de veículos elétricos está se desenvolvendo em novas direções. A Honda Motor Co. do Japão está desenvolvendo tecnologia que permite que veículos elétricos obtenham energia sem fio enquanto dirigem. Ao incorporar equipamentos de transmissão de energia sem fio nas estradas, os veículos podem reabastecer suas baterias sem parar ou conectar-se a linhas de carregamento, desde que percorram trechos de estrada especialmente modificados. Este sistema não é adequado apenas para automóveis de passageiros comuns, mas também planeja ser aplicado a grandes veículos elétricos comerciais para reduzir o tempo de espera de carregamento de veículos de transporte logístico.
O departamento de pesquisa e desenvolvimento da Honda, Honda Technical Research Institute, anunciou em 5 de outubro que desenvolveu em conjunto um conjunto de tecnologias básicas para sistemas rodoviários dinâmicos de transmissão de energia sem fio com as japonesas Taisei Construction Co., Ltd. e Taisei Road Co., Ltd. As três empresas planejam realizar testes de demonstração relevantes em vias públicas a partir do ano fiscal de 2027. O ano fiscal de 2027 do Japão começará em 1º de abril de 2027.
Diferentemente do método atual que exige que o veículo estacione em uma pilha de carga e transmita energia para a bateria por meio de cabos, o sistema de carregamento dinâmico sem fio instala o equipamento de transmissão de energia dentro da estrada e instala o dispositivo receptor correspondente na parte inferior do veículo. Quando um veículo passa por um trecho de estrada equipado com este sistema, o dispositivo de transmissão na estrada e o dispositivo receptor a bordo realizam a transmissão de energia sem fio por meio de acoplamento de campo magnético, e a energia recebida é então transferida para a bateria do veículo.
Isso significa que o método de reposição de energia dos veículos elétricos no futuro poderá não mais depender inteiramente da cobrança de estacionamento. Se o veículo circular frequentemente em estradas equipadas com equipamento de alimentação sem fios, pode continuar a obter parte da energia eléctrica durante a condução diária, reduzindo assim a frequência de estacionamento para carregamento. Esta tecnologia é particularmente atrativa para veículos comerciais que necessitam de operar durante longos períodos de tempo e têm grandes autonomias.
No entanto, este sistema não é simplesmente uma enorme plataforma de carregamento sem fio instalada sob a estrada asfaltada, mas consiste em vários dispositivos que cooperam entre si.
Todo o sistema inclui principalmente um sistema de fonte de alimentação CC de aterramento, componentes de aterramento na estrada e componentes de bordo instalados no chassi do veículo. O sistema de alimentação de terra é responsável por fornecer energia elétrica, o componente de terra na estrada é responsável por transmitir energia através da bobina de transmissão e o componente de bordo é responsável por receber a energia elétrica e entregá-la à bateria.
Uma característica importante do desenvolvimento da Honda é a integração do inversor e da bobina transmissora em uma única unidade embarcada na estrada. Várias dessas unidades são conectadas através de linhas CC para formar um sistema de fornecimento de energia sem fio rodoviário. De acordo com informações divulgadas pela Honda, esta é a primeira vez que a empresa demonstra publicamente uma unidade dinâmica de transmissão de energia sem fio utilizando esta estrutura.
Ao adotar uma estrutura de distribuição de energia CC, o sistema pode simplificar o layout da fiação dentro da estrada e reduzir os componentes necessários e a carga de trabalho de construção. Ao mesmo tempo, o sistema de fonte de alimentação CC terrestre pode cooperar com a unidade de transmissão na estrada para obter transmissão de energia sem fio de alta potência com resposta mais rápida e saída mais estável.
A construção de estradas também é fundamental para a aplicação prática desta tecnologia. Se o sistema tradicional de fornecimento de energia rodoviária exigir uma reconstrução rodoviária em grande escala, poderá enfrentar problemas como elevados custos de construção, longos períodos de interrupção do tráfego e subsequentes dificuldades de manutenção. A Honda e os seus parceiros consideraram, portanto, especificamente como o equipamento seria instalado nas estradas existentes.
De acordo com o projeto publicado, os trabalhadores da construção de estradas podem fresar a superfície da estrada existente, incorporar equipamentos de fornecimento de energia sem fio no espaço resultante e, em seguida, restaurar a superfície da estrada através da construção subsequente. O sistema também toma medidas correspondentes para resolver possíveis irregularidades na superfície da estrada após a fresagem, para melhorar a adaptabilidade da instalação do equipamento. Dado que a estrutura de distribuição de energia CC pode simplificar a cablagem incorporada no troço da estrada, espera-se que a instalação ou actualização dos equipamentos seja concluída em conjunto com projectos regulares de renovação de estradas no futuro.
Outro foco deste sistema é a sua adaptabilidade a grandes veículos elétricos comerciais. A Honda espera primeiro promover o uso prático da tecnologia dinâmica de carregamento sem fio nas áreas de logística e transporte, porque a eficiência operacional dos veículos de carga está muitas vezes diretamente relacionada ao tempo de recarga.
Para carros particulares comuns, o veículo só pode viajar dezenas de quilômetros por dia, e estacionar para carregar à noite ou recarregar em estações de carregamento públicas geralmente pode atender à demanda. Mas para caminhões de carga de longa distância, paradas frequentes para carregamento afetarão a eficiência do transporte. Se o equipamento de fornecimento de energia sem fio puder ser implantado em rodovias ou linhas troncais de carga, os caminhões terão a oportunidade de reabastecer continuamente a energia enquanto dirigem, reduzindo o tempo necessário para parar para carregar.
Além disso, as montadoras poderão reavaliar a capacidade da bateria necessária para os veículos no futuro, se os veículos puderem continuar a receber energia em parte da estrada. Para veículos comerciais que operam em rotas fixas, se houver instalações confiáveis de fornecimento de energia sem fio ao longo da rota, pode não ser necessário depender inteiramente de baterias de grande capacidade para cobrir toda a viagem. No entanto, se este modelo pode realmente reduzir os custos dos veículos ainda depende de muitos fatores, como cobertura rodoviária, eficiência da transmissão, investimento em equipamentos e métodos de operação do veículo.
A Honda não é a primeira empresa a explorar o carregamento dinâmico sem fio na estrada. Vários projetos semelhantes surgiram na Europa, nos Estados Unidos e noutros locais nos últimos anos, à medida que investigadores e empresas tentam instalar equipamentos de transmissão de energia sem fios sobre ou por baixo das superfícies rodoviárias.
Na França, a Electreon colaborou com a operadora rodoviária VINCI para testar um sistema de carregamento sem fio integrado em um trecho de aproximadamente 1,5 km de rodovia perto de Paris. Os veículos que participam do teste incluem caminhões, vans, automóveis de passageiros e ônibus. Os primeiros relatórios de testes indicam que a potência de pico de transmissão do sistema excede 300 quilowatts.
Detroit, nos Estados Unidos, também construiu estradas públicas equipadas com tecnologia de carregamento sem fio, e a fabricante de automóveis Stellantis verificou um sistema de carregamento indutivo sem fio em uma estrada de teste dedicada na Itália. O Reino Unido também explorou soluções rodoviárias elétricas, na esperança de melhorar a gama de veículos elétricos através de instalações de fornecimento de energia ao longo do caminho.
Estes projetos mostram que o carregamento sem fios rodoviário não é apenas uma ideia que permanece na fase conceptual, mas que as tecnologias relacionadas entraram em vários graus de testes reais. No entanto, a estrutura do equipamento, a potência de transmissão e o ambiente operacional utilizados em diferentes projetos são diferentes, pelo que os resultados dos testes não podem ser diretamente equivalentes a que todos os sistemas de carregamento sem fios rodoviários atinjam o mesmo nível.
A Honda também entrará em uma fase de testes em maior escala. De acordo com o plano anunciado pela empresa, os parceiros construirão uma seção especial de testes no segundo semestre de 2026 para avaliar o desempenho da transmissão de energia, a segurança dos equipamentos e a durabilidade do sistema no longo prazo.
O conteúdo do teste incluirá controle de vazamento de campo eletromagnético, confiabilidade estrutural de equipamentos rodoviários incorporados e se o sistema pode continuar a funcionar normalmente após repetidos esmagamentos do veículo. Os testes de durabilidade utilizarão condições de teste equivalentes a um milhão de cargas nas rodas, com uma carga de referência de 49 kN em uma única roda. Os pesquisadores usarão isso para avaliar se o equipamento ainda consegue manter uma operação estável após ser submetido ao peso do veículo e ao impacto do ambiente operacional da estrada por um longo período.
Para equipamentos elétricos instalados em estradas, a capacidade de carga a longo prazo é uma questão que não pode ser ignorada. As estradas precisam resistir a repetidos movimentos de veículos, mudanças de temperatura, chuvas e outros fatores ambientais, e as unidades de fornecimento de energia sem fio incorporadas devem não apenas garantir a resistência estrutural, mas também manter um desempenho estável de transmissão de energia. Se o equipamento for danificado, isso poderá não só afetar o fornecimento de energia, mas também aumentar os custos de manutenção das estradas.
A segurança eletromagnética também precisa ser rigorosamente verificada. O carregamento sem fios depende de campos magnéticos para transmitir energia, pelo que o sistema deve controlar a distribuição dos campos electromagnéticos pela estrada e avaliar o seu impacto potencial nos veículos, utentes da estrada e equipamentos circundantes. Somente quando for verificada em aspectos como desempenho da fonte de alimentação, durabilidade estrutural e segurança eletromagnética a tecnologia poderá entrar em uma gama mais ampla de aplicações em vias públicas.
Os testes de acompanhamento também avaliarão se o sistema pode atingir uma potência máxima de transmissão de energia de 150 quilowatts e verificar se o veículo pode receber energia de forma confiável em velocidades de condução mais altas. Este nível de potência é uma meta que a Honda pretende verificar posteriormente e não significa que tenha sido comprovado que o veículo pode obter continuamente 150 quilowatts de potência de carregamento sem fio em todas as condições de estrada.
Além da pesquisa e desenvolvimento conjunto entre Honda, Daisei Construction e Daisei Road, as três empresas também planejam participar do "Projeto Tateyama" promovido pela East Japan Expressway Corporation do Japão. O projeto planeja realizar testes de demonstração da tecnologia dinâmica de transmissão de energia sem fio na via expressa Tateyama, na província de Chiba, a partir do ano fiscal de 2027 no Japão.
A Honda também planeja apresentar resultados relevantes de pesquisa e desenvolvimento em vários eventos do setor, incluindo o Japan Mobility Show Bizweek, que será realizado na província de Chiba, Japão, em outubro de 2026, e o Congresso Mundial Internacional do Sistema de Transporte Inteligente 2026, que será realizado em Gangneung, Coreia do Sul, de 19 a 23 de outubro.
Embora as perspectivas técnicas tenham atraído a atenção, o carregamento sem fio rodoviário ainda enfrenta muitos problemas práticos antes de poder ser verdadeiramente colocado em operação comercial em grande escala.
O primeiro é o custo de construção. Em comparação com as pilhas de carregamento comuns, o carregamento dinâmico sem fio não requer apenas que os veículos sejam equipados com dispositivos de recepção especiais, mas também requer a colocação de equipamentos de transmissão na estrada, a conexão de linhas de fornecimento de energia e a construção de sistemas de controle de energia correspondentes. Para que os veículos continuem a obter energia eléctrica durante a condução de longa distância, uma parte considerável da estrada terá de ser modificada e o investimento inicial poderá ser considerável.
O segundo é a eficiência da transmissão de energia. A transmissão de energia sem fio envolve inevitavelmente perda de energia, e fatores como velocidade do veículo, distância entre bobinas e layout do equipamento rodoviário podem afetar o efeito real da transmissão. Mesmo que o sistema consiga atingir uma potência de pico mais elevada, isso não significa que o veículo possa carregar de forma estável com esta potência durante todo o processo de condução.
A terceira questão é a cobertura da infraestrutura. Se apenas alguns trechos da estrada estiverem equipados com equipamento de alimentação sem fio, o veículo ainda precisará contar com baterias para completar outros trechos da estrada. Portanto, o carregamento dinâmico sem fio pode alterar significativamente a forma como os veículos reabastecem a energia apenas se uma rede de fornecimento de energia suficientemente contínua for formada em linhas troncais de carga, rodovias ou outras estradas de tráfego intenso.
Finalmente, o modelo operacional também precisa ser abordado. A construção de estradas, a instalação de equipamentos, a manutenção e o fornecimento de energia exigem investimento de capital. O facto de estes custos serem suportados pelo governo, pelos operadores rodoviários, pelas empresas de logística ou pelas empresas de energia no futuro, e a forma como os utilizadores dos veículos pagam pela electricidade que obtêm, afectará a viabilidade comercial desta tecnologia.
Do ponto de vista dos cenários de aplicação, o carregamento dinâmico sem fio pode primeiro desempenhar um papel na área de logística e transporte com linhas fixas e operações de alta frequência. Em comparação com a reconstrução abrangente de todas as estradas, dar prioridade à implantação de equipamentos em corredores de transporte de mercadorias movimentados, perto de centros logísticos ou em troços frequentemente percorridos por grandes veículos comerciais pode ser mais fácil de gerar uma procura estável e melhorar a utilização da infraestrutura.
A Honda não anunciou um cronograma formal de comercialização para este sistema, nem forneceu o custo específico e a eficiência final de transmissão de energia necessária para implantação em grande escala. Portanto, nesta fase, é mais adequado considerá-lo como um projecto de investigação e desenvolvimento que completou o desenvolvimento da tecnologia básica e está prestes a entrar na fase de verificação adicional, em vez de uma solução de carregamento madura que está prestes a ser totalmente popularizada.
Se testes subsequentes puderem provar que o sistema tem alta potência confiável, eficiência de transmissão de energia suficiente e baixos requisitos de manutenção, o carregamento sem fio rodoviário poderá trazer uma nova maneira de reabastecer energia para veículos elétricos. Especialmente para veículos elétricos comerciais de grande escala, reduzir o tempo de carregamento do estacionamento, melhorar a utilização do veículo e até mesmo reduzir a dependência de baterias de capacidade ultragrande podem tornar-se direções que valem a pena explorar.
No entanto, o que realmente determina se esta tecnologia pode mudar a indústria dos veículos eléctricos não é apenas se o veículo pode ser carregado durante a condução, mas se os custos de construção de estradas, a eficiência energética, a durabilidade dos equipamentos e os modelos de operação empresarial podem formar um equilíbrio sustentável. Nos próximos anos, os testes de estrada realizados pela Honda e pelos seus parceiros fornecerão uma base mais crítica para avaliar o valor real desta tecnologia.
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