ચાલતી કારને પણ ચાર્જ કરી દેતી સડક: હવે વાયરલેસ યુગની શરૂઆત
વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સફર (WPT), ભૌતિક કેબલ વિના ઉર્જા પહોંચાડવા માટે સક્ષમ ટેકનોલોજી, ટૂંકા-અંતરના ગ્રાહક ગેજેટ્સથી ઉચ્ચ-પાવર ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર તરફ તેના પરિવર્તનને વેગ આપી રહી છે, જે લાંબા સમયથી કલ્પના કરાયેલ ભવિષ્ય તરફ એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે જ્યાં વીજળી “વાઇફાઇ” જેવા ઉપકરણોને ચાર્જ કરે છે.
બજાર હાલમાં ઓટોમોટિવ, ગ્રાહક ટેકનોલોજી, આરોગ્યસંભાળ અને ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન સહિતના મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં ઝડપી પરિવર્તનમાંથી પસાર થઈ રહ્યું છે, જેમાં વૃદ્ધિનો અંદાજ 2030 સુધી લંબાય છે.
ઓટોમોટિવ અને ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર ચાર્જનું નેતૃત્વ કરે છે
ઇલેક્ટ્રિક વાહન (EV) ક્ષેત્ર એક પ્રાથમિક ઉત્પ્રેરક સાબિત થઈ રહ્યું છે, ઘણીવાર સ્થાપિત વર્તણૂક અવરોધોના અભાવને કારણે ઝડપથી નવી તકનીકો અપનાવે છે. આ પરિવર્તનને પ્રતિબિંબિત કરતી મુખ્ય તાજેતરના વિકાસમાં શામેલ છે:
• જાહેર માળખાગત પ્રગતિ: આ વર્ષે, પેરિસ નજીક 1.5 કિલોમીટરનો જાહેર હાઇવે ખોલવામાં આવ્યો હતો જે ઇલેક્ટ્રિક વાહનોને ચલાવતી વખતે વાયરલેસ રીતે ચાર્જ કરે છે. વધુમાં, સ્વીડનના ગોથેનબર્ગમાં એક પાઇલટ પ્રોગ્રામ, જે ટેક્સીઓ માટે વાયરલેસ ચાર્જિંગ સ્ટેશન ઓફર કરે છે, તેને કાયમી બનાવવામાં આવ્યો છે.
• ગ્રાહક ઉપલબ્ધતા: પોર્શે આગામી વર્ષે તેના કેયેન EV માટે વાયરલેસ ચાર્જિંગ મેટ્સ મોકલવાની અપેક્ષા છે, જે ટેકનોલોજીના ઉચ્ચ-સ્તરીય ગ્રાહક વાહનોમાં પ્રવેશનો સંકેત આપે છે.
EV નેટવર્ક્સ માટે રેઝોનન્ટ વાયરલેસ ચાર્જિંગમાં મોખરે WiTricity કોર્પોરેશન છે, જે ઓટોમેકર્સ સાથે ભાગીદારી દ્વારા સ્માર્ટ મોબિલિટી પ્લેટફોર્મ અને સિમેન્ટ ઇકોસિસ્ટમ ઇન્ટરઓપરેબિલિટી ચલાવવા માટે પેટન્ટેડ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે.
હાઇ-પાવર અને લોંગ-રેન્જ ટ્રાન્સફરમાં નવીનતા
સેમિકન્ડક્ટર અને ટેકનોલોજી કંપનીઓ પાવર ક્ષમતાઓ અને ચાર્જિંગ અંતરની સીમાઓને આગળ ધપાવી રહી છે:
• હાઇ-પાવર ઘટકો: સેમિકન્ડક્ટર લીડર ટેક્સાસ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સથી લઈને ઔદ્યોગિક મશીનરી સુધીના ક્ષેત્રો માટે ઇન્ડક્ટિવ અને રેઝોનન્ટ ચાર્જિંગ બંનેને ટેકો આપતા કાર્યક્ષમ પાવર મેનેજમેન્ટ મોડ્યુલ્સ વિકસાવવા માટે તેની સ્થિતિનો ઉપયોગ કરી રહી છે. તેવી જ રીતે, STMicroelectronics અત્યાધુનિક ઉકેલો રજૂ કરી રહ્યું છે, જેમાં STWLC99 રીસીવર SoCનો સમાવેશ થાય છે, જે રીસીવર મોડમાં 100W સુધી આઉટપુટ પાવર પ્રદાન કરે છે અને ફાસ્ટ-ચાર્જિંગ સ્માર્ટફોન, ટેબ્લેટ, લેપટોપ અને વિવિધ ઔદ્યોગિક ઉપયોગો જેવા એપ્લિકેશનો માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે. STMicroelectronics ઔદ્યોગિક અને રસોડાના ઉપકરણો માટે 200W થી વધુ વિસ્તરતી સિસ્ટમોનું સક્રિયપણે મૂલ્યાંકન કરી રહ્યું છે.
• દૂર-ક્ષેત્રમાં સફળતા: લાંબા અંતરના પાવર બીમિંગમાં, તાજેતરના પ્રાયોગિક પરિણામો નોંધપાત્ર રહ્યા છે. આ વર્ષની શરૂઆતમાં, DARPA એ 5.3 માઇલ (8.6 કિમી) માં 30 સેકન્ડ માટે 800 વોટ ટ્રાન્સમિટ કરવાનો નવો રેકોર્ડ બનાવવાની જાહેરાત કરી હતી, જે 20% કાર્યક્ષમતા પર પ્રાપ્ત થયું હતું.
• ઓવર-ધ-એર અને અલ્ટ્રાસોનિક ટેક્નોલોજી: કંપનીઓ વપરાશકર્તાની સુવિધા વધારવા માટે ડિલિવરી પદ્ધતિઓમાં નવીનતા લાવી રહી છે. એનર્જસ કોર્પોરેશન તેના વોટઅપ પ્લેટફોર્મ દ્વારા ઓવર-ધ-એર ચાર્જિંગમાં નિષ્ણાત છે, જે એકસાથે બહુવિધ ઉપકરણોને લવચીક નજીકના ક્ષેત્રથી દૂર-ક્ષેત્ર સુધી પાવર ડિલિવરીની મંજૂરી આપે છે. દરમિયાન, ઓસિયા ઇન્ક. રીઅલ-ટાઇમ, લાંબા-અંતરના વાયરલેસ ચાર્જિંગ માટે તેની માલિકીની કોટા ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, એન્ટરપ્રાઇઝ IoT, રિટેલ અને લોજિસ્ટિક્સ માટે જાળવણી-મુક્ત ઇકોસિસ્ટમ બનાવે છે. uBeam ઇન્ક. સ્માર્ટ હોમ્સ અને મેડિકલ ડિવાઇસ જેવા એપ્લિકેશનો માટે પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અભિગમોથી આગળ વધીને અલ્ટ્રાસોનિક એનર્જી ટ્રાન્સમિશનમાં અગ્રણી છે.
બજારના નેતાઓ અને ટેકનોલોજી ફોકસ
2030 સુધી બજારના ભવિષ્ય પર એક વ્યાપક દૃષ્ટિકોણ ઉદ્યોગના વલણોને ચલાવતા ઘણા અગ્રણી નવીનતાઓને ઓળખે છે.
|
Company
|
Key Technology/Focus Area
|
|
WiTricity Corporation
|
Resonant wireless charging for automotive and EV platforms.
|
|
Qualcomm Incorporated
|
RF-based transmission, integrating WPT with 5G, IoT, and next-generation smart devices.
|
|
Energous Corporation
|
Over-the-air charging (WattUp platform), specializing in near-field to far-field solutions.
|
|
Powercast Corporation
|
Scalable RF-based solutions for massive IoT infrastructure and sensor networks.
|
|
Texas Instruments
|
Semiconductor chipsets and reference designs for highly efficient power management across inductive and resonant charging.
|
|
NXP Semiconductors N.V.
|
Secure wireless charging for mobile and automotive applications, incorporating communication and authentication.
|
|
Samsung Electronics Co., Ltd.
|
Driving mass market adoption by integrating WPT across its diverse product portfolio (smartphones, tablets, wearables)
|
માનકીકરણ અને કાર્યક્ષમતા પડકારોને નેવિગેટ કરવું
મજબૂત પ્રગતિ છતાં, કાર્યક્ષમતા અને માનકીકરણને લગતા પડકારો બજારને પ્રભાવિત કરવાનું ચાલુ રાખે છે.
• ધોરણોની દ્વિધા: ઉપયોગમાં લેવાતી વિવિધ તકનીકોની શ્રેણી ઉત્પાદકોમાં અનિશ્ચિતતામાં પરિણમી છે, જેના કારણે સામૂહિક બજાર પ્રગતિ માટે જરૂરી સર્વવ્યાપી વાયરલેસ ચાર્જિંગ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરના વ્યાપક વિસ્તરણમાં વિલંબ થયો છે. ઐતિહાસિક રીતે, ત્રણ મુખ્ય ઔદ્યોગિક સંગઠનો – વાયરલેસ પાવર કન્સોર્ટિયમ (WPC), પાવર મેટર્સ એલાયન્સ (PMA), અને એલાયન્સ ફોર વાયરલેસ પાવર (A4WP) – એ સ્પષ્ટીકરણો પર કામ કર્યું છે, જોકે WPC નો Qi લોગો લો-પાવર ટ્રાન્સમિશન માટે સૌથી વધુ માન્ય છે (હાલમાં 15 W સુધી “મધ્યમ પાવર સ્પષ્ટીકરણ” પર કામ કરી રહ્યું છે). ઉદ્યોગ નિષ્ણાતો ભાર મૂકે છે કે સમાન ઇન્ટરફેસ વ્યાખ્યાઓ દ્વારા ક્રોસ-મેન્યુફેક્ચરર ઇન્ટરઓપરેબિલિટી, ગ્રાહક સમૂહ બજારોમાં પોતાને સ્થાપિત કરવા માટે આ તકનીકની આર્થિક સંભાવના માટે આવશ્યક છે.
• કાર્યક્ષમતા અને ગરમી: વાયરલેસ ચાર્જિંગ સિસ્ટમો હજુ પણ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વાયર્ડ કનેક્શન્સ કરતાં “નોંધપાત્ર રીતે ઓછી કાર્યક્ષમ” છે. જ્યારે કાર્યક્ષમ વાયર્ડ ચાર્જર્સ 98% કાર્યક્ષમતા સુધી પહોંચી શકે છે, ત્યારે ગ્રાહક વાયરલેસ ચાર્જિંગ સોલ્યુશન્સ સામાન્ય રીતે 80-90% ની આસપાસ ટોચ પર હોય છે અને 30-40% સુધી ઘટી શકે છે. વાયરલેસ સિસ્ટમ્સમાં ઉર્જાનું નુકસાન મુખ્યત્વે કોઇલ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને રીસીવરોમાં ગરમી તરીકે પ્રગટ થાય છે, જે એક પરિબળ છે જે પાવર સ્તરને મર્યાદિત કરી શકે છે અને વધારાના ઠંડક ઉકેલોની જરૂર પડી શકે છે.
• સલામતી અને નિયમન: બધી વાયરલેસ પાવર સિસ્ટમ્સ, ફ્રીક્વન્સી (ઓછી kHz ઇન્ડક્ટિવ વિરુદ્ધ ઉચ્ચ MHz રેઝોનન્ટ સિસ્ટમ્સ) ને ધ્યાનમાં લીધા વિના, મૂળભૂત સલામતી પ્રતિબંધોનું પાલન કરવું આવશ્યક છે, ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ એક્સપોઝરને લગતી. ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ (1-2 MHz થી નીચે) માટે, પ્રેરિત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ (Ei) મૂળભૂત પ્રતિબંધ મુખ્ય સલામતી પરિબળ છે.
આ તકનીકી અને લોજિસ્ટિકલ પડકારોને ઉકેલવા માટે અગ્રણી કંપનીઓ દ્વારા સતત પ્રયાસો જાળવણી-મુક્ત ઉપકરણ ઇકોસિસ્ટમનું વચન આપે છે જ્યાં બેટરીઓ સતત અને એકીકૃત રીતે સંચાલિત થાય છે.
