- Беспроводные энергетические технологии, использующие индукцию, микроволны или лазеры, сокращают потребности в инфраструктуре и обслуживании, обеспечивая при этом гибкую, автоматизированную подачу энергии.
- Правительственные нормы, введенные с 2022 года, открыли определенные полосы частот для промышленного использования беспроводной энергии.
- Недавние прорывы указывают на прогресс в создании надежных, устойчивых к погодным условиям систем, которые могли бы приводить в действие дроны, помогать в зонах стихийных бедствий или даже использовать энергию из космоса.
Технологии беспроводной передачи энергии меняют то, как общество поставляет энергию и управляет ею. От зарядки персональных устройств до снабжения домов, офисов и промышленных объектов — электричество традиционно доставляется через проводные соединения.
Хотя эта система уже давно поддерживает экономическую и социальную деятельность, она требует значительных трудовых ресурсов и сложной инфраструктуры: пользователи должны вручную подключать устройства, проводку необходимо устанавливать и обновлять, а стареющее оборудование требует постоянного обслуживания.
Беспроводная зарядкав котором используется электромагнитная индукция, микроволны или лазерный свет, представляет собой альтернативную модель. Передавая энергию без прямых физических соединений, он предлагает средства снижения эксплуатационных нагрузок, одновременно обеспечивая более гибкие и адаптивные системы электропитания.
Потенциал приложения имеют широкий спектр. Помимо повседневной электроники, беспроводное питание может поддерживать промышленных роботов, автоматизированные транспортные системы и даже электромобили (EV). В секторе электромобилей, где инфраструктура зарядки остается серьезной проблемой, особый интерес вызывает беспроводная энергия.
Прогресс на фоне проблем с трудовыми ресурсами
В 2024 году беспроводная зарядка был продемонстрирован в Индиане, США, позволяя транспортным средствам автоматически заряжаться во время движения. Такие инновации могут облегчить внедрение электромобилей за счет снижения зависимости от стационарных зарядных станций и повышения удобства пользователей.
Внутренний контекст Японии подчеркивает важность этих событий. Страна сталкивается с постоянной нехваткой рабочей силы, связанной с демографическими изменениями. По состоянию на январь 2025 года 53,4% компаний сообщили о нехватке штатных сотрудников и 30,6% непостоянных сотрудников.
Количество обученных»линейные судьи“Ответственность за установку и обслуживание электросетей также снизилась примерно до 60% от пикового уровня. Это усилило потребность в решениях, которые сокращают человеческий труд при обслуживании основной инфраструктуры.
Обнаружить
Что делает Всемирный экономический форум в отношении Четвертой промышленной революции?
Нормативные изменения ускоряют принятие
В ответ возрос интерес к системам пространственной беспроводной передачи энергии, используемым в промышленных условиях Японии. Эти системы могут передавать энергию по беспроводной сети на расстояние до 10 метров.
В 2022 году в Министерстве внутренних дел и коммуникаций создано нормативно-правовая база для диапазонов частот 920 мегагерц (МГц), 2,4 гигагерца (ГГц) и 5,7 ГГц, что позволяет использовать их внутри помещений в определенных условиях.
В результате внедрение расширилось в местах, где проводка сложна или дорогостояща, например, на заводах, в логистических центрах и медицинских учреждениях. Потенциальные области применения теперь включают датчики, автоматизированные конвейеры и устройства дистанционного мониторинга, которые все чаще используются в автоматизации производства и логистике.
Расширение беспроводной связи в Японии
Такие компании, как Aeterlink, продемонстрировали интеграцию беспроводной энергии в датчики роботизированное оружие в производстве и системы управления зданием. По оценкам министерства, внутренний рынок беспроводной энергии может вырасти до 168,5 млрд иен к 2030 году и до 841,8 млрд иен к 2040 году.
Появляются дальнейшие достижения. Обсуждения продолжаются для расширения гибкости установки и расширения его применения для систем малой мощности 920 МГц.
В то же время инновации в диапазоне 5,7 ГГц возглавляют такие стартапы, как Space Power Technologies, которая разработала беспроводную систему электропитания на основе микроволнового излучения».Силовые ворота», способный передавать мощность 32 Вт на расстояние до двух метров.
На выставке Osaka-Kansai Expo 2025 компания продемонстрировал работу устройств на расстоянии одного метра без каких-либо проводных или аккумуляторных источников питания.
На пути к системам дальнего действия, устойчивым к погодным условиям
Исследования также продвигаются в направлении беспроводных систем электропитания на большие расстояния, менее подверженных влиянию условий окружающей среды.
В сентябре 2025 года японская телекоммуникационная компания Nippon Telegraph and Telephone (NTT) и Mitsubishi Heavy Industries объявили о важной вехе в лазерная передача энергиидостигая самой высокой в мире эффективности передачи.
Стабилизируя интенсивность лазера при изменении воздушного потока и температурных условий, они успешно передали энергию на расстояние одного километра с эффективностью 15%. Будущие применения могут включать в себя снабжение дронов энергией, обеспечение аварийного электропитания во время стихийных бедствий и, в конечном итоге, передачу энергии, вырабатываемой в космосе, на поверхность Земли.
Основа устойчивости и устойчивости
Эволюция беспроводной энергетики предлагает новые подходы к решению ряда структурных проблем, включая нехватку рабочей силы, старение инфраструктуры и растущие риски, связанные с климатом. Возможность гибкой подачи электроэнергии без необходимости прокладки новой обширной проводки может способствовать повышению эффективности промышленных операций и повышению энергетической устойчивости во времена кризиса.
Поскольку технологии беспроводной энергетики продолжают развиваться, они обладают потенциалом внести вклад в создание более устойчивого, адаптивного и жизнестойкого общества.
Ещё по этой теме
