Durante la próxima década, los mercados más vibrantes de transmisión de energía inalámbrica (Wireless Power Transmission, WPT), serán la carga sin conexión de los equipos portátiles y móviles, y en particular la electrónica de consumo y los vehículos eléctricos. Este es el enfoque de un nuevo informe de IDTechEx, “Wireless Power Transmission for Consumer Electronics and Electric Vehicles 2012-2022 (transmisión de energía inalámbrica para electrónica de consumo y vehículos eléctricos 2012-2022)”.

En este artículo compartimos algunas de las investigaciones llevadas a cabo para este informe. En él se describen las tecnologías que serán un trampolín a la transmisión de energía sin contacto para una alta proporción de consumidores estáticos, electrónica industrial y militar y la electricidad. Por el momento, se refiere principalmente a la carga inalámbrica de baterías de portátiles para electrónica de consumo y en vehículos eléctricos. Ambos viajan distancias considerables y la disponibilidad inmediata de una capacidad de carga estándar, conveniente, sin contacto, es clave para su crecimiento en la adopción de esta tecnología. Por ejemplo, el usuario disfrutará de una funcionalidad cada vez mayor y más horas de uso de teléfonos móviles a pesar de las actuales deficiencias de sus baterías.

La investigación de IDTechEx se refiere a la transferencia de vatios hasta una alta potencia del orden de kilovatios con un alcance de entre un milímetro a unos 60 centímetros. Las preocupaciones del WPT por lo general implican transmisores estáticos y un gran número de receptores incorporados en lo que suele ser un equipo portátil o móvil. Los transmisores están generalmente unidos por cable a fuentes de corriente alterna o a recolectores de energía tales como la energía fotovoltaica, además existe una tendencia hacia la captación múltiple de energía. Sólo se convertirá en un mercado de masas, si unas normas más comprensibles se adoptan ampliamente y los fabricantes de los equipos portátiles y móviles incorporan los receptores durante la fabricación. Prevemos una demanda por nivel de potencia, y la consideración de otros criterios tales como la tecnología, el alcance y la región de adopción.

Electrónica de consumo
El inconveniente extremo de la proliferación de productos con carga eléctrica, cada uno con una fuente de carga de energía incompatible, debe ser superado. De tres a cuatro mil millones de unidades se realizan cada año, un mercado potencial para los pares de carga inalámbrica de hasta diez mil millones de dólares anuales, teniendo en cuenta el crecimiento del mercado y un mercado aliado de energía inalámbrica para productos electrónicos y eléctricos de consumo  que no necesitan de carga. De hecho, la eliminación masiva de fuentes de alimentación externas no estandarizadas para la electrónica de consumo es una barbaridad medioambiental de preocupación para los gobiernos. Sólo el 15-20% en peso de los productos electrónicos, incluyendo computadoras portátiles, teléfonos celulares, y sus fuentes de alimentación son reciclados. Un usuario típico de dispositivos electrónicos, ahora tiene al menos tres cargadores diferentes y por lo menos el mismo número de cables para la carga de energía y para funciones de transferencia de datos. Sin embargo, todos conocemos el caso del cepillo de dientes eléctrico sin cable y ahora hay una demanda de los consumidores para cargar dispositivos móviles de forma inalámbrica, eliminando la mayor parte del cableado.

Coches eléctricos e híbridos
Las baterías de tracción tampoco han mejorado lo suficientemente rápido. Los que utilizan coches eléctricos puros, tratan de evitar la ansiedad por la autonomía de algún modo conveniente. Estando de pie, bajo la lluvia para conectar un cable eléctrico que se desconecta por razones de seguridad, no cumple los requisitos, aunque casi toda la inversión en infraestructura de carga del vehículo se encuentra actualmente en eso. Un práctico y avanzado tope eléctrico de los coches eléctricos híbridos también es un importante motor del mercado, ya que llegan a ser capaces de toda la autonomía eléctrica de más de 100 kilómetros, creando la oportunidad de pagar una quinta parte de “combustible”, como mucho,  debido a un fallo en el sistema de impuestos (la electricidad es barata) y para salvar el planeta a medida que las centrales eléctricas de hacen más limpias. Se ha establecido que, al igual que en el bombeo de la gasolina, una alta proporción de mujeres en particular, encuentran desagradable e incluso peligroso salir del vehículo y conectar la electricidad. Con WPT se mantienen limpias y seguras en el interior del vehículo.

Estamos en los inicios
La WPT para la electrónica de consumo y los vehículos eléctricos está en su infancia. La mayoría de la producción consiste en una pareja de transmisor y receptor, aunque el receptor cada vez se vende más como parte del equipo original. En la próxima década, el número de transmisores vendidos puede exceder a los receptores, de alguna manera,  ya que los arquitectos, tiendas de café y otros, los instalan de forma considerable para electrónica de consumo, como una conveniencia para el público, emulando a la propagación de WiFi, por ejemplo. De hecho, el principal productor de normas para el WPT se dirige principalmente a la electrónica de consumo, el Wireless Power Consortium WPC, modeliza específicamente su trabajo con el éxito de WiFi. Curiosamente, él y sus miembros tienen objetivos para que los vehículos eléctricos pequeños sean cargados con sus tecnologías y sus normas.
Hay gran incertidumbre en la previsión de la adopción de WPT en bienes de consumo. Por ejemplo, Apple, que se mantiene alejado de la mayoría de lo que dicen las normas, podría adoptar WPT para sus productos, creando un negocio de miles de millones de dólares muy rápidamente. Los bienes de consumo se están haciendo electrónicos y aquí tan sólo una marca líder, puede consumir mil millones de receptores al año. Por otro lado, la necesidad de aumentar el costo de los productos de consumo altamente sensibles a los precios con el fin de ofrecer algo que no pueda estar valorado, es un reductor severo,  como lo es la falta de normas para más de 5 W.

Las lecciones históricas de la electrónica de consumo y los vehículos eléctricos dicen que los cambios relacionados con las infraestructuras son lentos. Considere la comunicación por cercanía (Near Field Communication ) en los teléfonos móviles, donde las normas se adoptaron a nivel mundial hace algún tiempo, pero la adopción es una rutina lenta fuera de Japón, el único país que lo hizo a la vez. Contrastar la situación, aún peor de la carga inalámbrica de teléfonos, donde prácticamente no hay infraestructura instalada y las normas son recientes y controvertidas. Por lo tanto, el modesto negocio de previsión hasta un punto de inflexión, se alcanzará alrededor de 2020, cuando se ve como una solución realista al agotamiento de las baterías  cuando están en movimiento. En otras palabras, para entonces, muchos dispositivos serán recargables en estandarizados cargadores inalámbricos a disposición del público.
Al igual que con la carga sin conexión de los coches, hay pocos incentivos para comprar la instalación si sólo se puede utilizar en casa. Los principales beneficios de la carga sin conexión se relacionan con la posibilidad de usarlo donde sea necesario, pero hay también una ventaja económica potencial para el usuario, aunque no para el proveedor, en la eliminación de la gran cantidad de cargadores externos no estandarizados de la electrónica de consumo. Dicho esto, ahora hay un acuerdo para estandarizar los cables de alimentación a un puerto mini-USB en gran parte del mundo, una amenaza a la carga sin conexión. Los dispositivos de baja potencia serán la primera adopción del WPT: no hay un estándar ampliamente aceptado en su lugar.
Los vehículos eléctricos tienen algo del problema de “la gallina y el huevo” de la electrónica de consumo de, “¿Por qué comprarlo si aún no se puede utilizar en lugares públicos?” contra “¿Por qué instalar estaciones públicas si el equipo no está ampliamente disponible para usarlo?”. Sin embargo, con los vehículos eléctricos, hay un importante mercado de flotas que pueden ser los primeros en adoptarlo, llegando incluso a usar la forma dinámica (la carga continua desde un cable) que no se ve o cuando sea necesario, con equipos de electrónica de consumo, es decir, equipamiento que se cargará continuamente por el cableado en la carretera.

Estaciones de carga
Los vehículos eléctricos adquiridos por el público difieren de la electrónica de consumo en que ellos no son una compra impulsiva y los diseños cambian muy lentamente. Por tanto, no ve un punto de inflexión donde los coches, por ejemplo, de pronto, tienen carga sin conexión adoptada ampliamente en los lugares públicos. Esto a pesar del hecho de que la mayoría de las estaciones de carga plug-in se financian actualmente sobre unas bases no-económicas de los gobiernos y las empresas generadoras de electricidad, como parte de su imagen verde. Tanta generosidad es poco probable que se repita ampliamente con la carga sin conexión del vehículo que ampliase la adopción, ya que es más conveniente, pero gasta más energía, por lo que es menos verde. De hecho, tiene un costo de instalación más alto en muchos casos, implicando la excavación de carreteras, y a la espera de normas, donde al menos hay una norma para la carga de baja energía para la electrónica de consumo.

Para los vehículos eléctricos, los transmisores (estaciones de carga) son, con mucho el principal componente del costo y por lo tanto, el principal foco de atención. Los pronosticamos, con el supuesto de que las normas para un máximo de 10 kW, serán escritas y ampliamente adoptadas en los próximos cinco años. Mientras tanto, los vehículos de carga rápida con conexión se están estandarizando y se practica hasta más de 20 veces esa cifra. Esto se detalla en el informe de IDTechEx, “Electric Vehicle Charging Infraestructure 2011-2021”. En 2020, se instalarán más de 3,6 millones de estaciones de recarga de vehículos, con y sin conexión, residenciales y públicas. Sobre todo esto será para los coches híbridos, ya que todavía estos se venderán más que los coches eléctricos y tienen toda la autonomía eléctrica en estos últimos años, por lo que conectarlo se vuelve más valioso, ahorrando importantes costes. Ya, un número sorprendentemente grande de organizaciones están involucradas en el WPT para electrónica de consumo y vehículos y el informe describe muchas de ellos.

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