Dieses Unternehmen aus Watertown entwickelt ein kabelloses Ladegerät für Elektrofahrzeuge

Besitzer von Elektroautos machen sich ständig Sorgen darüber, die Batterie ihres Fahrzeugs geladen zu halten. In Alex Gruzens Welt werden sie nicht einmal darüber nachdenken.

Gruzen ist Geschäftsführer von WiTricity, einem Unternehmen aus Watertown, das drahtlose Ladesysteme entwickelt. Wie Wi-Fi, das Internetdaten ohne Kabel liefert, nutzt WiTricity Magnetfelder anstelle von Kabeln, um Batterien aufzuladen. Millionen von Menschen laden ihre Smartphones bereits auf diese Weise auf, indem sie sie auf eine Ladestation legen. Mittlerweile nutzen mehrere asiatische Autohersteller das WiTricity-System, um Fahrern das Aufladen ihrer Elektrofahrzeuge auf die gleiche Weise zu ermöglichen: Parken Sie das Auto nachts einfach direkt über einer Ladestation und vergessen Sie es.

„Ich parke es, ich gehe weg, ich komme zu einem voll aufgeladenen Auto zurück“, sagte Gruzen. „Es ist, als hätte man ein Auto mit unendlicher Reichweite.“

Zu den ersten Anwendern gehört der südkoreanische Riese Hyundai, der das Elektroauto Genesis GV60 mit kabelloser WiTricity-Aufladung über eine Autovermietung in seinem Heimatmarkt anbietet. Zwei große chinesische Autohersteller, FAW und IM Motors, bieten ebenfalls Autos mit kabelloser Ladefunktion an. Ein weiteres chinesisches Unternehmen, YuTong Bus, baut selbstfahrende Shuttlebusse mit dem WiTricity-System. Gruzen sagte, er arbeite mit anderen großen Autoherstellern zusammen, die planen, die Technologie amerikanischen Autofahrern zur Verfügung zu stellen und Hausbesitzern, Wohnungsbewohnern und gewerblichen Flottenbetreibern das manuelle Aufladen zu ermöglichen.

„Unsere Autohersteller-Kunden gehen davon aus, dass sie in etwa drei Jahren auf den Markt kommen“, sagte er, fügte jedoch hinzu, dass „sie alle aufgrund der starken Verkäufe von Elektrofahrzeugen und der weltweiten Bestrebungen zur Dekarbonisierung des Transportwesens beschleunigen könnten“.

WiTricity wurde 2007 gegründet und ist aus Innovationen hervorgegangen, die am Massachusetts Institute of Technology entwickelt wurden. Das System verwendet eine Ladespule, die ein Magnetfeld aussendet, das mit einer präzisen Frequenz arbeitet. Eine nahegelegene Empfängerspule ist so abgestimmt, dass sie bei derselben Frequenz schwingt und die einfallende Energie in elektrischen Strom umwandelt. Frühe Versionen waren recht ineffizient und übertrugen nur etwa 40 Prozent der in das System eingespeisten Energie. Aber heutzutage behauptet WiTricity, dass es Strom mit einem Wirkungsgrad von über 90 Prozent an einen Empfänger übertragen kann. Das ist ungefähr das Gleiche, was Sie von einem Plug-in-Autoladegerät erhalten würden. Und da das Magnetfeld nur die Resonanzspule mit Strom versorgt, hat das Ladegerät keine Auswirkungen auf Menschen oder Objekte in der Nähe.

Ein Autobesitzer mit einer Ladestation in seiner Einfahrt oder Garage würde mithilfe einer Smartphone-App oder eines Videobildschirms im Armaturenbrett einfach in die richtige Position fahren, um sicherzustellen, dass das Auto richtig ausgerichtet ist. Das Ladepad startet automatisch und verhält sich wie ein Plug-in-Autoladegerät der Stufe 2, das etwa 10 Kilowatt Leistung an die Batterie liefert. Das reicht aus, um die Reichweite des Fahrzeugs in einer Stunde Ladezeit um 30 bis 35 Meilen zu erhöhen. Und das ist ungefähr die durchschnittliche Hin- und Rückfahrt zur Pendlerstrecke in den USA.

Das WiTricity-System kann auch zum Schnellladen der Stufe 3 verwendet werden, ähnlich dem Supercharger-System von Tesla. Solche Ladegeräte können zum Aufladen kommerzieller Flotten in Einrichtungen eingesetzt werden, die sich die robusten Transformatoren und Stromkabel leisten können, die für Ladegeräte der Stufe 3 erforderlich sind.

In seinen Anfängen erforschte WiTricity eine Vielzahl kommerzieller Anwendungen, darunter das kabellose Laden von Laptops und Industrierobotern. Aber die Idee, Elektroautos aufzuladen, war von Anfang an vorhanden. Im Jahr 2010 schloss sich WiTricity mit SAE International zusammen, der Organisation, die technische Standards für Automobilhersteller festlegt. Die daraus resultierenden Standards, die 2020 veröffentlicht wurden, machen es jedem Automobilhersteller relativ einfach, seine Fahrzeuge mit kabellosem Laden auszustatten.

Gruzen kam 2011 nach einer langen Karriere in der Unterhaltungselektronik zu WiTricity. Zwischen 1996 und 2010 leitete er den Laptop-Betrieb von Compaq, HP und Dell. In dieser Zeit erlebte er, wie sich Wi-Fi von einem kostspieligen Zusatzgerät zu einer spottbilligen Standardfunktion entwickelte, die in jedem Computer zu finden ist. Mit WiTricity „habe ich das Gefühl, dass ich 20 Jahre später auf die gleiche Reise gehe“, sagte Gruzen.

Sam Abuelsamid, der für Guidehouse Insights in Detroit die Elektroautoindustrie beobachtet, ist nicht ganz so optimistisch. „Ich denke, die meisten Leute halten es für eine gute Idee“, sagte Abuelsamid. „Das Problem besteht darin, die Kosten zu rechtfertigen.“

Derzeit ist das kabellose Laden von Autos nicht billig. Ein WiTricity-Ladegerät kostet etwa 2.500 US-Dollar. Fügen Sie die Installationskosten hinzu, und die Einrichtung würde etwa 4.000 US-Dollar kosten. Das ist etwa das Doppelte der Kosten für den Einbau eines Plug-in-Heimladegeräts der Stufe 2. Laut Gruzen wird die Ausstattung des Autos mit der Möglichkeit zum kabellosen Laden den Preis des Fahrzeugs um rund 1.000 US-Dollar erhöhen.

„Sie sprechen von tausend, zweitausend Extras für die Bequemlichkeit des kabellosen Ladens, die nicht unbedingt erforderlich sind“, sagte Abuelsamid. „Und den Ladeanschluss braucht man sowieso noch“, um aufzuladen, wenn das Auto weit weg von zu Hause ist.

Gruzen räumt ein, dass die Vorlaufkosten zu Beginn hoch sein werden. Deshalb wird sich das Unternehmen zunächst darauf konzentrieren, kabelloses Laden in Luxusautos und Nutzfahrzeugen einzubauen. Aber mit sinkenden Kosten, glaubt Gruzen, wird das kabellose Laden von Autos ebenso selbstverständlich sein wie Getränkehalter.

„Wir gehen von ‚Das ist eine coole Upsell-Funktion‘ zu ‚Ich kann kein Auto verkaufen, wenn es sie nicht hat‘“, sagte er.

Hiawatha Bray kann unter [email protected] erreicht werden. Folgen Sie ihm @GlobeTechLab.