Jak dobíjet elektrické těžké nákladní vozy: nabíjení a výměna baterie?

Jak dobíjet elektrické těžké nákladní vozy: nabíjení a výměna baterie?

Nabíjení versus výměna baterie:

Debata o tom, zda by elektrické těžké nákladní vozy měly zavést technologii nabíjení nebo výměny baterií, probíhá již léta a každá strana má své vlastní platné argumenty. Na tomto sympoziu se však odborníci shodli: jak nabíjení, tak výměna baterií mají své vlastní výhody a nevýhody. Volba mezi nimi závisí výhradně na praktických scénářích, specifických požadavcích a kalkulacích nákladů. Tyto dva přístupy se vzájemně nevylučují, ale spíše se doplňují a každý je vhodný pro různé provozní kontexty. Hlavní výhodou výměny baterií je rychlé doplnění energie, které je dokončeno během pouhých několika minut, což výrazně zvyšuje provozní efektivitu. Má však také značné nevýhody: značné počáteční investice, pracné administrativní postupy a nekonzistentní standardy záruky na baterie. Bateriové bloky od různých výrobců nelze na stejné výměnné stanici zaměňovat, ani nelze jeden blok použít na více stanicích.

Pokud tedy vaše flotila provozuje relativně pevné trasy, upřednostňuje provozní efektivitu a má určitý rozsah, představuje model výměny baterií rozumnou volbu. Model nabíjení naopak nabízí jednotné standardy rozhraní. Pokud splňují národní normy, lze nabíjet vozidla jakékoli značky, což zajišťuje větší kompatibilitu a nižší náklady na výstavbu stanic. Rychlosti nabíjení jsou však podstatně pomalejší. Současné běžné konfigurace simultánního nabíjení se dvěma nebo čtyřmi porty stále vyžadují pro plné nabití přibližně jednu hodinu. Vozidla navíc musí během nabíjení zůstat v klidu, což ovlivňuje provozní efektivitu flotily. Tržní data ukazují, že mezi dnes prodávanými čistě elektrickými těžkými nákladními vozidly sedm z deseti využívá nabíjecí systémy, zatímco tři využívají výměnu baterií.

To naznačuje, že výměna baterií čelí větším omezením, zatímco nabíjení nabízí širší použitelnost. Konkrétní volba by měla být určena skutečnými provozními požadavky vozidla. Rychlé nabíjení vs. ultrarychlé nabíjení: Klíčové jsou standardy a kompatibilita vozidel V tomto bodě by se člověk mohl zeptat: co megawattové ultrarychlé nabíjení? Na trhu je již k dispozici řada megawattových ultrarychlých nabíjecích zařízení. Národní standard pro megawattové ultrarychlé nabíjení je však stále ve vývoji. V současné době se prosazují podnikové standardy založené na národním standardu. Navíc to, zda vozidlo zvládne ultrarychlé nabíjení, závisí nejen na tom, zda nabíjecí stanice dokáže poskytnout dostatečný výkon, ale ještě důležitější je, zda to baterie vozidla vydrží.

V současné době jsou běžné modely těžkých nákladních vozidel obvykle vybaveny bateriemi s kapacitou od 300 do více než 400 kWh. Pokud je cílem rozšířit dojezd vozidla a oslovit větší trhy, je nutné instalovat více baterií a zároveň umožnit rychlé nabíjení. Výrobci těžkých nákladních vozidel přítomní na konferenci proto naznačili, že rychle zavádějí rychlé a ultrarychlé nabíjení baterií vhodných pro užitková vozidla. Cesta vývoje a pronikání elektrických těžkých nákladních vozidel na trh V raných fázích elektrifikace těžkých nákladních vozidel sledovala především model výměny baterií. Následně elektrické těžké nákladní vozidla přešla z uzavřených scénářů zahrnujících vnitřní přesuny na krátké vzdálenosti na pevné scénáře s krátkým dojezdem. V budoucnu jsou připraveny vstoupit do otevřených scénářů zahrnujících provoz na střední až dlouhé vzdálenosti.

Statistiky ukazují, že zatímco elektrické těžké nákladní vozy dosáhly v roce 2024 průměrné míry penetrace pouhých 14 %, v první polovině letošního roku toto číslo prudce vzrostlo na více než 22 %, což představuje meziroční nárůst přesahující 180 %. Jejich primární využití se však nadále soustředí v odvětvích středních a krátkých vzdáleností, jako je přeprava surovin pro ocelárny a doly, logistika stavebního odpadu a sanitární služby. V odvětví střednědobé a dálkové dálkové logistiky tvoří nové těžké nákladní vozy s novými energetickými zdroji méně než 1 % trhu, a to i přesto, že tento segment tvoří 50 % celého odvětví těžkých nákladních vozidel.

V důsledku toho představují aplikace v střednědobé až dálkové dopravě další hranici, kterou musí elektrické těžké nákladní vozy zdolat. Hlavní omezení vývoje elektrických těžkých nákladních vozidel Jak elektrické těžké nákladní vozy, tak jejich nabíjecí/výměnné stanice pro baterie sdílejí základní charakteristiku: jsou to výrobní nástroje, které upřednostňují efektivitu a nákladovou efektivitu. Pro prodloužení dojezdu vyžadují elektrické nákladní vozy více baterií. Zvýšená kapacita baterií však nejen zvyšuje náklady na vozidla, ale také snižuje užitečnou hmotnost baterií kvůli značné hmotnosti baterií, což ovlivňuje ziskovost vozového parku. To vyžaduje pečlivou konfiguraci baterií. Tato výzva zdůrazňuje současné nedostatky v infrastruktuře nabíjení elektrických nákladních vozidel, včetně nedostatečného počtu stanic, nedostatečného geografického pokrytí a nekonzistentních standardů.

Iniciativa v odvětví:

Společný rozvoj průmyslového rozvoje

Tento seminář shromáždil zástupce výrobců vozidel, výrobců baterií, podniků zabývajících se nabíjením/výměnou baterií a logistických operátorů, aby společně řešili výzvy v tomto odvětví. Byla zahájena Iniciativa pro spolupráci v oblasti ultrarychlého nabíjení a rychlé výměny těžkých nákladních vozidel (Heavy-Duty Truck Ultra-Fast Charging and Rapid Swapping Collaborative Initiative), která vytvořila otevřenou a neexkluzivní platformu pro zúčastněné strany, kde si mohou vyměňovat poznatky a koordinovat úsilí. Současně byl vydán manifest s cílem urychlit průmyslový rozvoj infrastruktury pro ultrarychlé nabíjení a rychlou výměnu čistě elektrických těžkých nákladních vozidel. Průmyslový pokrok se neobává problémů, ale absence řešení.

Vezměme si vývoj osobních vozidel za poslední desetiletí: dříve převládající myšlení upřednostňovalo maximalizaci kapacity baterií pro delší dojezd. S rozvojem nabíjecí infrastruktury se však nadměrná kapacita baterií stává zbytečnou. Věřím, že těžká elektrická nákladní vozidla se budou vydávat podobnou trajektorií. S rozmachem nabíjecích zařízení se nevyhnutelně objeví optimální konfigurace baterií.