Popis sadržaja
- Izvršni sažetak: Ključni nalazi za 2025.–2030.
- Pregled tehnologije: Osnove bežičnog prijenosa energije u željeznicama
- Glavni igrači i inovatori: Vodeće tvrtke i partnerstva
- Trenutna veličina tržišta i prognoze za 2025.
- Novi zahvati: Izvan pogona vlakova
- Regionalna analiza: Trendovi usvajanja u Aziji, Europi i Sjedinjenim Američkim Državama
- Tehnički izazovi i rješenja: Učinkovitost, sigurnost i standardizacija
- Investicijski krajolik: Financiranje, M&A i vladine inicijative
- Studije slučaja: Stvarne implementacije i pilot projekti
- Budući izgled: Prilike, prijetnje i strateške preporuke
- Izvori i reference
Izvršni sažetak: Ključni nalazi za 2025.–2030.
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) za željezničku infrastrukturu ulaze u ključnu fazu između 2025. i 2030. godine, potaknuti brzim tehnološkim napretkom i rastućim industrijskim zahtjevima za održivim i učinkovitim rješenjima prijenosa energije. Povećana elektrifikacija željezničkih mreža, uz rastuća očekivanja za automatizaciju i digitalizaciju, potiče ulaganja u statičke i dinamičke WPT tehnologije. Ključni nalazi za ovo razdoblje ističu ubrzanu provedbu pilot projekata, razvoj standarda i značajne obveze glavnih dionika.
- Dinamičke i statičke WPT implementacije: Demonstracijski projekti i prekomercijalne provedbe WPT sustava šire se diljem Azije i Europe. Godine 2025., Siemens AG surađuje s nekoliko europskih željezničkih operatera kako bi isprobali bežično punjenje putem indukcije ispod tračnica za lagane željeznice i metro aplikacije. Paralelno, Hitachi Rail unapređuje svoja WPT rješenja u Japanu i Velikoj Britaniji, fokusirajući se na statičko punjenje na stanicama i punjenje u pokretu za odabrane vlakove.
- Standardizacija i interoperabilnost: Industrijska tijela kao što su Međunarodna unija željeznica (UIC) i Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) ubrzavaju rad na standardima za omogućavanje interoperabilnosti i sigurnosti u WPT sustavima. Do 2027. očekuju se usklađeni protokoli za sučelja prijenosa energije i elektromagnetsku kompatibilnost, što će olakšati prekogranične implementacije i raznolikost dobavljača.
- Energetska efikasnost i održivost: Rani operativni podaci iz pilot projekata tvrtke Alstom pokazuju da WPT može povećati ukupnu energetsku učinkovitost do 15% u odnosu na tradicionalne sustave s provodnicima, uz minimalne potrebe za održavanjem. To je u skladu s ciljevima dekarbonizacije sektora za 2030. i dalje.
- Integracija s pametnom infrastrukturom: WPT sustavi se projektiraju za besprijekornu integraciju s digitalnim signalizacijskim, sustavima za monitoring stanja i platformama za upravljanje imovinom. Thales Group testira WPT uređaje za Internet stvari (IoT) uz pruge kako bi napajali senzore i komunikacijske module, smanjujući ovisnost o baterijama i poboljšavajući protok podataka u stvarnom vremenu.
- Pogled na tržište: Globalno tržište za željeznički WPT predviđa se da će doživjeti dvocifreni godišnji rast do 2030. godine, potaknuto projektima urbanog prometa u Kini, Europi i Bliskom Istoku. Strateška partnerstva između pružatelja tehnologija i željezničkih operatera, poput onih koje je najavio Bombardier, ubrzavaju vremenske okvire komercijalizacije.
Ukratko, razdoblje 2025.–2030. će svjedočiti prijelazu WPT-a za željezničku infrastrukturu s pilot faze na ranu komercijalizaciju, uz podršku tehnološke zrelosti, regulatorne podrške i snažnog usklađivanja s globalnim inicijativama održivosti u željeznicama.
Pregled tehnologije: Osnove bežičnog prijenosa energije u željeznicama
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) spremni su transformirati željezničku infrastrukturu omogućujući bežičnu isporuku električne energije do vlakova i stacionarnih objekata. U srcu WPT sustava koriste se elektromagnetska polja za prijenos energije iz primarnog uređaja — obično ugrađenog u podlogu tračnica ili površinu platforme — do prijemne zavojnice instalirane na vlaku ili uređaju. To elimira potrebu za mehaničkim kontaktom, smanjuje habanje i održavanje dok poboljšava operativnu fleksibilnost.
Tehnologija koja se najviše koristi u željezničkim aplikacijama je induktivni prijenos energije (IPT), koji se oslanja na rezonantno magnetsko povezivanje između zavojnica predajnika i prijemnika. Ovaj pristup je pogodna za visoke snage i visoku pouzdanost u okruženjima kao što su urbani promet, tramvajske mreže i automatizirani ljudi. Ključne mjere performansi uključuju učinkovitost prijenosa (često iznad 90% u modernim sustavima), toleranciju usklađenosti i elektromagnetsku kompatibilnost sa signalnim i komunikacijskim sustavima.
Do 2025. godine, vodeći pružatelji željezničkih tehnologija demonstrirali su robusne prototipove i pilot implementacije. Na primjer, Siemens AG nudi SITRAC, rješenje za bežično punjenje za lagane željeznice i tramvaje, fokusirajući se na brzo, sigurno punjenje na stanicama i u depoima. Slično tome, Bombardier Transportation (sada dio Alstoma) razvila je PRIMOVE, IPT platformu koja podržava i dinamičko (u pokretu) i statičko (stacionarno) punjenje, s instalacijama u gradovima poput Berlina i Braunschweiga.
Osim punjenja vlakova, WPT sustavi istražuju se za napajanje opreme uz pruge — poput senzora, signalizacijske opreme i uređaja za praćenje stanja — gdje je fizičko kabliranje nepraktično. Tvrtke poput Hitachi Rail integriraju WPT u šira rješenja za digitalizaciju i praćenje stanja, koristeći tehnologiju za podršku prediktivnom održavanju i autonomnim operacijama sustava.
Nedavni napredci u energetskoj elektronici, dizajnu zavojnica i kontrolnim algoritmima povećali su učinkovitost sustava i toleranciju usklađivanja, rješavajući dugogodišnje tehničke barijere. Usvajanje standardiziranih komunikacijskih protokola između WPT modula na tračnicama i vlakovima poboljšava interoperabilnost, kao što je vidljivo u projektima koje vodi Thales Group za mreže metroa i laganih željeznica.
Gledajući naprijed, perspektiva za WPT u željezničkoj infrastrukturi je snažna. Industrijske roadmap-e ukazuju na sve veću integraciju bežičnih sustava u novim projektima, osobito u Aziji i Europi, gdje su elektrifikacija mreže i automatizacija strateški prioriteti. Očekuje se da će sljedeće nekoliko godina vidjeti daljnje širenje pilot programa, širu uspostavu u glavnim i regionalnim željeznicama, oraz pojavu hibridnih rješenja koja kombiniraju WPT s onboard energetske pohrane za maksimalnu operativnu fleksibilnost.
Glavni igrači i inovatori: Vodeće tvrtke i partnerstva
Sektor bežičnog prijenosa energije (WPT) za željezničku infrastrukturu doživljava značajan zamah jer vodeće tvrtke i strateška partnerstva pomiču granice učinkovitosti, sigurnosti i skalabilnosti. U 2025. i narednim godinama, odabrana grupa industrijskih igrača postavlja tempo za komercijalnu implementaciju i tehnološke inovacije.
Jedan od glavnih inovatora je Siemens AG, koja je ostvarila značajan napredak sa svojim “SITRAS” rješenjima za bežično punjenje prilagođenim za urbane i regionalne željezničke mreže. Stalne suradnje sa metropolitanskim vlastima u Europi i Aziji očekuju se da će donijeti nove pilot projekte u 2025. godini, s fokusom na bežične punione platforme za lagane željeznice i tramvaje. Ovi napori podržavaju kako noćno punjenje u depoima, tako i dinamički, prijenos energije u pokretu, poboljšavajući operativnu fleksibilnost i smanjujući održavanje infrastrukture.
Slično, Alstom nastavlja napredovati s vlastitim SRS (Sustav za stacionarno punjenje), tehnologijom bežičnog punjenja na tlu koja je već operativna u odabranim mrežama tramvaja kao što su Nice i Caen u Francuskoj. Gledajući naprijed, Alstomovi istaknuti planovi uključuju proširenje SRS sposobnosti za vlakove veće nosivosti i korištenje novih partnerstava s azijskim željezničkim operaterima za prilagodbu sustava za visoke putničke rute.
Igrači iz Azije i Pacifika također ostvaruju značajne pomake. Hitachi ulaže u module WPT sljedeće generacije i energetsku elektroniku za željeznice, integrirajući ih u koncepte pametnih stanica i vozila. Godine 2025. Hitachi-ov plan uključuje demonstracijske projekte u Japanu usredotočene na visoko učinkoviti prijenos energije i automatiziranu usklađenost, što bi moglo postaviti nove standarde pouzdanosti bežičnog prijenosa u različitim okolišnim uvjetima.
U Sjedinjenim Američkim Državama, Weis Electronics surađuje s regionalnim agencijama za javni prijevoz kako bi razvila skalabilne WPT module za lagane željezničke vozove, s ciljem komercijalne implementacije do kraja 2025. Njihov modularni pristup dizajniran je da se prilagodi unapređenjima postojeće infrastrukture, potencijalno ubrzavajući prihvaćanje u starijim željezničkim sustavima Sjeverne Amerike.
Osim velikih proizvođača opreme, partnerstva između integratora infrastrukture i novih tehnoloških stručnjaka ubrzavaju komercijalizaciju. Na primjer, Bombardier (sada dio Alstoma) i dalje doprinosi svojoj PRIMOVE induktivnoj tehnologiji punjenja, koja se prilagođava širom željezničkim i autobusnim aplikacijama u suradnji s nekoliko europskih općina.
Dok ove tvrtke proširuju pilote i povećavaju implementacije, sljedeće godine obećavaju povećanu standardizaciju, interoperabilnost i smanjenje troškova. Očekuje se da će rezultirajući ekosustav interoperabilnih rješenja pomoći željezničkim operaterima širom svijeta smanjiti emisije, poboljšati sigurnost i omogućiti fleksibilnu i otporniju elektrifikaciju.
Trenutna veličina tržišta i prognoze za 2025.
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) pojavljuju se kao transformativna tehnologija unutar željezničke infrastrukture, omogućujući bežično snabdijevanje energijom vlakova, tramvaja i sustava željezničkog prometa. Do 2025. godine, globalno tržište za WPT rješenja u željezničkim aplikacijama ostaje u začetku, ali doživljava značajan rast zbog modernizacije urbanog prometa, inicijativa elektrifikacije i nastojanja za održivim, visokopouzdanim sustavima napajanja bez potrebe za održavanjem.
Lideri industrije ubrzali su pilot implementacije i komercijalna puštanja u posljednjim godinama. Na primjer, Siemens testira svoje SITRAS WPT sustave za lagane željeznice i metro aplikacije, fokusirajući se na poboljšanu operativnu učinkovitost i sigurnost eliminacijom izloženih trećih tračnica ili nadzemnih linija. Slično tome, Hitachi je pokazao svoju tehnologiju bežičnog napajanja za metro linije, izvještavajući o uspješnim terenskim ispitivanjima u Japanu i Europi koja dokazuju stabilan prijenos energije i smanjeno habanje u odnosu na tradicionalne sustave catenary ili konduktorske tračnice.
Podaci tvrtke Alstom naglašavaju rastući interes za infrastrukturu bežičnog punjenja za urbane tramvaje, osobito u Europi i Aziji. Alstomov SRS sustav punjenja na tlu, iako prvenstveno na bazi kontakta, dio je šireg pomaka prema rješenjima za opskrbu energijom koja ne ometaju — postavljajući temelj za daljnje usvajanje WPT-a. Rane aktivnosti na tržištu usredotočene su na nove projekte i velike obnove u gusto naseljenim metropolitanskim regijama, gdje su važni minimiziranje vizualnog nered i maksimiziranje rada sustava.
Do 2025. godine, procjenjuje se da će instalirana baza bežičnih sustava prijenosa energije za željeznice biti u stotinama globalno, s najvećom koncentracijom u Kini, Japanu, Južnoj Koreji i odabranim europskim gradovima. Bombardier (sada dio Alstoma) izvijestio je o kontinuiranim implementacijama svoje PRIMOVE tehnologije bežičnog punjenja za tramvaje i električne autobuse, s mogućnošću proširenja na buduće glavne i teretne željezničke aplikacije. Ovi projekti pokazali su izvedivost sigurnog, visokopower bežičnog prijenosa (obično 100 kW i više) preko kratkih pruga ili na stanicama.
Gledajući izvan 2025., očekuje se ubrzanje usvajanja dok željeznički operateri nastoje smanjiti troškove tijekom životnog ciklusa i poboljšati otpornost. Industrijska tijela kao što su UIC (Međunarodna unija željeznica) i UITP (Međunarodna udruga javnog prijevoza) aktivno promoviraju napore standardizacije kako bi omogućili interoperabilnost i široku primjenu. Kako se tehnička učinkovitost nastavlja poboljšavati i cijene padaju, bežični prijenos energije će najvjerojatnije postati uobičajena opcija u strategijama elektrifikacije željeznica do kraja 2020-ih.
Novi zahvati: Izvan pogona vlakova
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) brzo dobivaju na značaju unutar željezničke infrastrukture, protegnuvši se daleko izvan svoje prvotne primjene za pogon vlakova. Dok ulazimo u 2025., nekoliko vodećih pružatelja tehnologije željeznica i operatera infrastrukture provode pilot projekte i implementacije WPT-a za razne pomoćne upotrebe, s ciljem smanjenja troškova održavanja, poboljšanja sigurnosti i podrške inicijativama digitalizacije.
Ključna nova primjena je bežično napajanje opreme uz pruge, poput senzora uz pruge, signalizacijskih uređaja i sustava za praćenje. Tradicionalno, ti uređaji se oslanjaju na baterije ili žičane veze, što predstavlja izazove u pogledu održavanja, pouzdanosti i troškova instalacije. WPT nudi privlačnu alternativu omogućujući prijenos energije na daljinu, smanjujući potrebu za fizičkim kabliranjem i olakšavajući postavljanje opreme na udaljenim ili teško dostupnim područjima. Siemens je istaknuo tekuća istraživanja o korištenju induktivnog prijenosa energije za podršku pametnoj infrastrukturi, s pilot projektima fokusiranim na napajanje distribuiranih senzorskih mreža za praćenje stanja pruga i imovine.
Slično tome, Hitachi istražuje integraciju WPT sustava u svoje digitalne željezničke načine, s ciljem bežičnog napajanja IoT uređaja i komunikacijskih modula duž visok brzića i urbanih željezničkih linija. Ovaj pristup se očekuje da će pojednostaviti implementaciju sustava za prediktivno održavanje i praćenje stanja, što je ključno za poboljšanje operativne učinkovitosti i minimiziranje prekida usluge. Gledajući unaprijed, očekuje se da će se ti razvojni trendovi ubrzati dok željeznički operateri nastoje zadovoljiti rastuću potražnju za pametnom infrastrukturom i pridržavati se strožih sigurnosnih i održivih ciljeva.
Još jedno obećavajuće područje je bežično punjenje servisnih vozila i mobilnih robota za održavanje. Na primjer, Alstom procjenjuje WPT-stanice za punjenje za robote za inspekciju tračnica i servisna vozila, koja zahtijevaju fleksibilna rješenja punjenja koja ne ometaju redovite željezničke operacije. Rani terenski testovi pokazali su izvedivost visokopower bežičnih punionica, s planovima za prošireno testiranje širom europskih lokacija u 2025. i dalje.
Perspektive za WPT u željezničkoj infrastrukturi su izrazito pozitivne. Industrijski dionici, uključujući UNIFE (Europska udruga željezničke industrije), predviđaju brzo usvajanje WPT za pomoćne sustave, potaknute zajedničkim imperativima digitalizacije i održivosti. Tijekom sljedećih nekoliko godina, očekuje se da će kontinuirani napori standardizacije — osobito unutar Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC) — poslužiti kao osnova za širu komercijalnu primjenu, podržavajući novu eru povezane, učinkovite i otpornije željeznice.
Regionalna analiza: Trendovi usvajanja u Aziji, Europi i Sjedinjenim Američkim Državama
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) za željezničku infrastrukturu napreduju različitim brzinama širom Azije, Europe i Sjedinjenih Američkih Država, uzrokovane regionalnim politikama, projektima modernizacije željeznica i javno-privatnim suradnjama. Do 2025. godine, Azija — osobito Kina, Japan i Južna Koreja — ostaje na čelu implementacije WPT-a, dok Europa i Sjedinjene Američke Države pokazuju rastući interes i aktivnost pilot projekata.
Azija i dalje vodi globalno usvajanje, s velikim integracijama WPT-a u mrežama brzih i urbanih željeznica. U Japanu, Hitachi, Ltd. napreduje u razvoju WPT-a za Shinkansen i prigradske vlakove, fokusirajući se na dinamičko punjenje u pokretu i statičke primjene za vlakove i vozila za održavanje. Južna Koreja je započela proširivanje svoje OLEV (On-line Electric Vehicle) tehnologije, koja se prvotno koristila za autobuse, na lagane željeznice i metro sustave u Seulu i drugim urbanim područjima. U međuvremenu, kineska CRRC Corporation Limited testira WPT za pokretne materijale i opremu uz pruge uz cilj da se dodatno komercijalizira do 2026. godine kao dio svojih pametnih željezničkih inicijativa.
U Europi, naglasak je na elektrifikaciji urbanog prometa i održivim unapređenjima infrastrukture. Europska unija je svojim Zelenim planom i programom Shift2Rail potaknula istraživačke i demonstracijske projekte WPT, pri čemu Siemens AG testira bežična rješenja za punjenje tramvaja i laganih željeznica u Njemačkoj i Nizozemskoj, a Alstom surađuje s regionalnim vlastima za javni prijevoz u Francuskoj i Španiji. Fokus je na smanjenju ovisnosti o nadzemnim žicama i omogućavanju besprijekorne elektrifikacije u povijesnim gradskim središtima. Do 2025. godine, nekoliko pilot instalacija za bežično punjenje tramvaja je operativno, s širim razmjerom koji se razmatra u očekivanju pozitivnih podataka o pouzdanosti i sigurnosti.
Sjedinjene Američke Države bilježe postupno usvajanje, pri čemu je WPT prvenstveno u fazama demonstracije. Fokus Sjedinjenih Država je na održivosti i otpornosti urbanog prometa, s Bombardier Transportation (sada dio Alstoma) i ABB Ltd. koji sudjeluju u pilot projektima za bežično punjenje na depoima i odabranim stanicama laganih željeznica, naročito u Kaliforniji i Teksasu. Nedavno doneseni saveznički infrastrukturni zakoni pružaju financiranje za pametna ulaganja u željeznice, što se očekuje da će ubrzati usvajanje WPT-a krajem 2020-ih. U Kanadi, vlasti za javni prijevoz u Torontu i Vancouveru procjenjuju WPT za buduće obnove voznog parka uz podršku Siemens AG i Alstom.
Gledajući naprijed, sljedećih nekoliko godina očekuje se da će donijeti povećanu standardizaciju, opsežnije prelazak iz pilot faze u komercijalnu te međuregionalnu suradnju na standardima interoperabilnosti i sigurnosti, postavljajući WPT kao transformativno rješenje u evoluciji globalne željezničke infrastrukture.
Tehnički izazovi i rješenja: Učinkovitost, sigurnost i standardizacija
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) sve više se istražuju kao transformativna rješenja za željezničku infrastrukturu, obećavajući bežičnu isporuku energije i smanjeno održavanje. Međutim, njihovo široko usvajanje u željeznicama suočava se s nekoliko tehničkih izazova, posebno u pogledu učinkovitosti, sigurnosti i standardizacije. Rješavanje tih izazova ključno je dok sektor prelazi na širu implementaciju u 2025. i u bliskoj budućnosti.
Učinkovitost ostaje središnja tehnička prepreka. Bežični prijenos energije u dinamičkim okruženjima — poput pokretnih vlakova — može trpjeti od nepravilnosti između zavojnica predajnika i prijemnika, što dovodi do smanjene učinkovitosti prijenosa. Rješenja se pojavljuju: na primjer, Siemens napreduje s adaptivnim dizajnom zavojnica i algoritmima usklađivanja u stvarnom vremenu koji su sposobni održati optimalnu povezanost čak i kad se vlakovi premještaju na tračnicama. Osim toga, poboljšanja u energetskoj elektronici i rezonantnom induktivnom povezivanju povećavaju učinkovitosti sustava iznad 90% u kontroliranim testnim okruženjima.
Sigurnost je još jedna prava briga. WPT sustavi stvaraju jaka elektromagnetska polja, što zahtijeva stroge mjere zaštite osoblja za održavanje, putnika i osjetljive signalizacijske opreme. Nedavne inovacije od Hitachi uključuju aktivno ograničenje polja i automatsko isključivanje snage u prisutnosti stranih objekata, dok Alstom implementira praćenje elektromagnetskih emisija u stvarnom vremenu kako bi zajamčio usklađenost s međunarodnim standardima izloženosti. Također postoji rastući fokus na cyber sigurnost, s obzirom na to da bežični sustavi povećavaju površinu napada za potencijalne prekide.
Standardizacija je nužna za interoperabilnost i skalabilnost. Više industrijskih tijela surađuje kako bi uspostavila jedinstvene protokole i sigurnosne kriterije. Međunarodna unija željeznica (UIC) aktivno radi s proizvođačima na razvoju usklađenih tehničkih standarda za WPT sučelja i frekvencijske pojaseve. Paralelno, komiteti Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC) napreduju prema globalnim standardima za bežičku energiju u željezničkim primjenama, s ciljem objavljivanja novih smjernica u narednim godinama.
Gledajući prema 2025. i dalje, očekuje se da će konvergencija ovih tehničkih rješenja ubrzati komercijalne implementacije WPT-a u željezničkim sustavima. Terenska ispitivanja vodećih proizvođača opreme, kao što su oni koje su najavili Siemens i Hitachi, trebala bi verificirati pouzdanost i sigurnost sustava pod stvarnim uvjetima rada. Kako se ispunjavaju standardi učinkovitosti i sigurnosti i kako se novih standardi ratificiraju, WPT se može smatrati održivom, skalabilnom opcijom za modernu elektrifikaciju željeznica.
Investicijski krajolik: Financiranje, M&A i vladine inicijative
Investicijski krajolik za sustave bežičnog prijenosa energije (WPT) u željezničkoj infrastrukturi brzo se razvija kako javni i privatni dionici prepoznaju potencijal za dobitke od učinkovitosti, smanjenje emisija i prednosti održavanja. Do 2025. godine, značajni investicijski krugovi, spajanja i akvizicije (M&A) i inicijative podržane od strane vlade oblikuju putanju sektora.
Nekoliko globalnih proizvođača i pružatelja tehnologija povećava svoja ulaganja u WPT rješenja prilagođena željezničkim aplikacijama. Na primjer, Siemens Mobility je proširio svoje R&D napore u bežičnom punjenju za lagane željeznice i urbani promet, nedavno najavivši pilot projekte u partnerstvu s gradskim transitnim vlastima u Europi i Aziji. Ovi pilot projekti su dizajnirani da pokažu praktičnu interoperabilnost i skalabilnost WPT-a za tramvaje i potpuno električne vlakove.
Spajanja i akvizicije također su dobila na zamahu. Krajem 2024. godine, Alstom je završio akviziciju manjinskog udjela u vodećoj tvrtki za energetsku elektroniku koja se specijalizirala za visoko frekvencijske induktivne sustave punjenja, jačajući svoj portfelj za adresiranje rastuće potražnje za bezkontaktnih napajanjem u novim i obnovljenim projektima. Slično tome, tvrtka Hanwha Corporation je sklopila strateške sporazume s dobavljačima pod-sustava kako bi ubrzala integraciju WPT modula u sljedeću generaciju pokretnih sredstava, s komercijalnim implementacijama koje se očekuju od 2026. godine nadalje.
Što se tiče vlade, nacionalne i regionalne vlasti aktivno podržavaju prihvaćanje WPT-a putem ciljanih financiranja. Godine 2025. godine, Savezno ministarstvo za digitalnu i prometnu infrastrukturu Njemačke dodijelilo je nove potpore za demonstracijske koridore koji koriste bežično punjenje na odabranim velikim željezničkim stanicama, gradeći na prethodnim uspjesima u elektrificiranoj infrastrukturi autobusa (Bundesministerium für Digitales und Verkehr). Slično tome, Ministarstvo zemljišta, infrastrukture, prometa i turizma u Japanu odvojilo je proračunska sredstva za željezničke operatore kako bi testirali WPT sustave na platformama i održavanjima (Ministarstvo zemljišta, infrastrukture, prometa i turizma, Japan). Ove javne investicije su dizajnirane da smanje tehnički rizik i privuku dodatni privatni kapital.
Perspektiva za sljedećih nekoliko godina naglašava neprekidni rast financiranja za pilot projekte, prekogranične suradnje i selektivne akvizicije postojećih proizvođača opreme kao i specijaliziranih tehnoloških tvrtki. Dok vlade prioritiziraju zelena ulaganja i operateri traže isplativa alternativna rješenja za elektrifikaciju, sektor WPT za željeznice će najvjerojatnije preći iz faze demonstracije u ranu komercijalnu fazu, uz povećane napore za standardizaciju i ulazak novih igrača na tržište.
Studije slučaja: Stvarne implementacije i pilot projekti
Posljednjih godina svjedočimo značajnom napretku u implementaciji i testiranju sustava bežičnog prijenosa energije (WPT) za željezničku infrastrukturu, s nekoliko studija slučajeva i pilot projekata koji ilustriraju sazrijevanje ove tehnologije. Do 2025. godine, veliki željeznički operateri i dobavljači tehnologije provode sveobuhvatna ispitivanja s ciljem poboljšanja učinkovitosti, sigurnosti i smanjenja troškova održavanja u različitim sektorima željeznice.
Jedna od najistaknutijih implementacija je tekući pilot projekt Siemens AG u Njemačkoj, integrirajući WPT sustave u aplikacije laganih željeznica. Siemensove platforme za bežično punjenje, demonstrirane u suradnji s regionalnim vlastima za prijevoz, usredotočene su na punjenje tramvaja na baterije tijekom stajanja na stanicama. Ova ispitivanja, započeta krajem 2023. godine, pokazala su da strateško postavljanje punionica na tlu može donijeti značajnu operativnu fleksibilnost i smanjiti ovisnost o nadzemnim žicama, osobito u urbanim sredinama s kompleksnim infrastrukturnim ograničenjima.
Slično tome, Alstom razvija svoj SRS (Sustav za stacionarno punjenje), rješenje bežičnog napajanja koje je prvotno razvijeno za tramvaje. Do 2025. godine, Alstom je proširio pilot instalacije u Francuskoj i Španiji, u partnerstvu s općinskim transportnim agencijama kako bi ocijenio stvarne energetske učinkovitosti i performanse sigurnosti. Rani podaci iz ovih pilota ukazuju na to da WPT može podržati česte, visoke cikluse punjenja bez negativnog utjecaja na baterije vozila ili infrastrukturne objekte, podupirući njegovu potencijalnu brzu primjenu u novim urbanim projektima tramvaja.
U Aziji, Hitachi i Kyocera Corporation pojačali su demonstracijske projekte s japanskim željezničkim operaterima. Osobito, Kyocerina visokofrekventna rezonantna tehnologija bežičnog punjenja testira se na vozilima za održavanje i servisnim robotima raspoređenim u tunelima Shinkansen. Ove studije slučaja ističu potencijal WPT-a za unapređenje automatizacije i smanjenje vremena zastoja tijekom održavanja van špice, s uspješno izvješćenim učinkovitim prijenosima energije iznad 90% pod kontroliranim uvjetima.
Gledajući naprijed, izglede za WPT u željezničkoj infrastrukturi postaju sve optimističniji. Industrijska tijela, poput Međunarodne unije željeznica (UIC), aktivno prate ove pilot projekte, s radnim skupinama posvećenim razvoju standarda interoperabilnosti i sigurnosnih protokola. Očekuje se da će sljedeće godine donijeti proširene višagradské ispitivanja, veću integraciju s baterijskim međuzupravnim sustavima i napore za standardizaciju praksi instalacije širom regija. S robustnim podacima iz tekućih studija slučaja, dionici očekuju da bi WPT mogla postati ključni omogućitelj niskougljičnih, fleksibilnih urbanih željezničkih mreža do kraja 2020-ih.
Budući izgled: Prilike, prijetnje i strateške preporuke
Sustavi bežičnog prijenosa energije (WPT) za željezničku infrastrukturu spremni su za značajne razvojne promjene u 2025. i sljedećim godinama, potaknuti potrebom za većom elektrifikacijom, učinkovitošću i održivosti u operacijama željeznice. Ovi sustavi, koji omogućuju bežični prijenos električne energije do vlakova ili opreme uz pruge, sve više se prepoznaju kao ključni za željeznice sljedeće generacije.
Prilike: Globalni naglasak na dekarbonizaciji i pametnoj mobilnosti stvara velike mogućnosti za usvajanje WPT-a u željeznicama. Značajno, WPT može podržati elektrifikaciju neelektrificiranih pruga i urbanih laganih željeznica gdje su tradicionalne nadzemne žice ili treće tračnice nepraktične. Godine 2025. projekti kao što su bežične tramvajske linije u Mannheimu u Njemačkoj, koristeći Bombardier (sada dio Alstoma)’s PRIMOVE tehnologiju, nastavljaju služiti kao referentne točke za širenje implementacije. Osim toga, Siemens Mobility aktivno istražuje induktivno punjenje za željeznička vozila, s ciljem poboljšanja operativne fleksibilnosti i smanjenja troškova infrastrukture.
Željeznička prijevozna operativa također istražuje WPT za sustave onboard i operacije posljednje milje, osobito dok se baterijski šinobran lokomotive sve više koriste. Partnerstva između vlasnika infrastrukture i pružatelja tehnologija, kao što su ona koja promiče Hitachi Rail, očekuju se da će ubrzati pilot projekte i napore za standardizaciju kroz 2025.–2027. Uz to, rastući fokus na digitalne željeznice i prediktivno održavanje stvara sekundarno tržište za senzore bežičnog uz pruge i IoT uređaje napajane putem WPT-a, smanjujući potrebu za ručnim zamjenama baterija.
Prijetnje: Unatoč ovim prilikama, nekoliko izazova ostaje. Visoke početne investicije, zabrinutosti o elektromagnetskoj kompatibilnosti i problemi interoperabilnosti i dalje su prepreke širokom usvajanju. Neki nacionalni regulatori još nisu finalizirali tehničke standarde za visoko moćni bežični prijenos u željezničkom okruženju, što može usporiti implementaciju. Pored toga, tržišni igrači kao što je ABB naglašavaju potrebu za čvrstim sigurnosnim protokolima i javnim prihvaćanjem, s obzirom na novost velikih WPT sustava u javnim prostorima.
Strateške preporuke: Za dionike koji žele iskoristiti ovo evolucijsko područje, nekoliko strategija se preporučuje:
- Rano uključite se u tijela za standardizaciju i regulatorne agencije kako biste proaktivno riješili tehničke i sigurnosne brige.
- Težiti suradničkim pilot projektima s etabliranim WPT pružateljima, koristeći njihovo znanje i referentne implementacije.
- Fokusirajte se na modularna i skalabilna rješenja, prilagodljiva kako za retrofitting postojećih sredstava, tako i za integraciju s novim pokretnim sredstvima i infrastrukturom.
- Ulagati u validaciju temelјenu na podacima — praćenje i dijeljenje rezultata iz demonstracijskih projekata kako bi se izgradila pouzdanje dionika i informirala razvoj politika.
Ukratko, iako će put do potpune usvojene bežične energije u željezničkoj infrastrukturi zahtijevati prevladavanje tehničkih i regulatornih prepreka, sljedeće godine nude značajne mogućnosti za inovacije i tržišno vođstvo. Tvrtke i menadžeri infrastrukture koji strateški ulažu u WPT imaju priliku ostvariti koristi u operativnoj učinkovitosti, održivosti i spremnosti za budućnost.
Izvori i reference
- Siemens AG
- Hitachi Rail
- Međunarodna unija željeznica (UIC)
- Alstom
- Thales Group
- Bombardier
- Weis Electronics
- UITP (Međunarodna udruga javnog prijevoza)
- UNIFE
- ABB Ltd
- Međunarodna unija željeznica (UIC)
- Bundesministerium für Digitales und Verkehr
- Kyocera Corporation
