¿Cómo recargar camiones eléctricos de gran tonelaje: carga e intercambio de baterías?

¿Cómo recargar camiones eléctricos de gran tonelaje: carga e intercambio de baterías?

Carga versus intercambio de baterías:

Durante años, el debate sobre si los camiones eléctricos de gran tonelaje deberían adoptar la tecnología de carga o de intercambio de baterías ha estado plagado de argumentos válidos para ambas partes. Sin embargo, en este simposio, los expertos llegaron a un consenso: tanto la carga como el intercambio de baterías presentan ventajas y desventajas distintas. La elección entre ambas depende enteramente de escenarios prácticos, requisitos específicos y cálculos de costos. Los dos enfoques no son mutuamente excluyentes, sino complementarios, y cada uno se adapta a diferentes contextos operativos. La principal ventaja del intercambio de baterías radica en su rápida recarga de energía, que se completa en cuestión de minutos, lo que aumenta significativamente la eficiencia operativa. Sin embargo, también presenta inconvenientes notables: una inversión inicial considerable, procedimientos administrativos engorrosos e inconsistencias en las normas de garantía de las baterías. Los paquetes de baterías de diferentes fabricantes no se pueden intercambiar en la misma estación de intercambio, ni se puede utilizar un solo paquete en varias estaciones.

Por lo tanto, si su flota opera en rutas relativamente fijas, prioriza la eficiencia operativa y tiene una cierta envergadura, el modelo de intercambio de baterías es una opción acertada. El modelo de carga, en cambio, ofrece estándares de interfaz unificados. Siempre que cumplan con las normas nacionales, se pueden cargar vehículos de cualquier marca, lo que garantiza una mayor compatibilidad y menores costos de construcción de estaciones. Sin embargo, la velocidad de carga es considerablemente menor. Las configuraciones actuales de carga simultánea de dos o cuatro puertos requieren aproximadamente una hora para una carga completa. Además, los vehículos deben permanecer estacionados durante la carga, lo que afecta la eficiencia operativa de la flota. Los datos de mercado indican que, entre los camiones pesados ​​totalmente eléctricos que se venden actualmente, siete de cada diez utilizan sistemas de carga, mientras que tres emplean el intercambio de baterías.

Esto indica que el intercambio de baterías presenta mayores limitaciones, mientras que la carga ofrece una aplicabilidad más amplia. La elección específica debe determinarse según los requisitos operativos reales del vehículo. Carga rápida vs. carga ultrarrápida: Los estándares y la compatibilidad del vehículo son clave. Llegados a este punto, cabe preguntarse: ¿qué sucede con la carga ultrarrápida de megavatios? De hecho, ya existen numerosos dispositivos de carga ultrarrápida de megavatios en el mercado. Sin embargo, el estándar nacional para la carga ultrarrápida de megavatios aún se encuentra en desarrollo. Actualmente, se promueven estándares empresariales basados ​​en el estándar nacional. Además, la capacidad de un vehículo para soportar la carga ultrarrápida depende no solo de si la estación de carga puede proporcionar suficiente potencia, sino, aún más importante, de si la batería del vehículo puede soportarla.

Actualmente, los modelos de camiones pesados ​​más comunes suelen incorporar baterías con una capacidad de entre 300 y más de 400 kWh. Para ampliar la autonomía del vehículo y acceder a mercados más extensos, es necesario instalar más baterías y habilitar la carga rápida. En consecuencia, los fabricantes de camiones pesados ​​presentes en la conferencia indicaron que están implementando rápidamente baterías de carga rápida y ultrarrápida, idóneas para vehículos comerciales. Desarrollo y penetración de mercado de los camiones pesados ​​eléctricos: En sus inicios, la electrificación de los camiones pesados ​​se basó principalmente en el modelo de intercambio de baterías. Posteriormente, los camiones pesados ​​eléctricos pasaron de entornos cerrados con transferencias internas de corta distancia a entornos de corto alcance fijo. De cara al futuro, están preparados para operar en entornos abiertos con distancias medias y largas.

Las estadísticas revelan que, si bien los camiones eléctricos de gran tonelaje alcanzaron una tasa de penetración promedio de apenas el 14 % en 2024, esta cifra se disparó a más del 22 % en el primer semestre de este año, lo que representa un aumento interanual superior al 180 %. Sin embargo, sus principales aplicaciones siguen concentrándose en sectores de media y corta distancia, como el transporte de recursos para acerías y minas, la logística de residuos de construcción y los servicios de saneamiento. En el sector de la logística de transporte de media y larga distancia, los camiones eléctricos de gran tonelaje representan menos del 1 % del mercado, a pesar de que este segmento comprende el 50 % de toda la industria de camiones de gran tonelaje.

En consecuencia, las aplicaciones de medio y largo recorrido representan el próximo desafío para los camiones eléctricos de gran tonelaje. Limitaciones clave en el desarrollo de camiones eléctricos de gran tonelaje. Tanto los camiones eléctricos de gran tonelaje como sus estaciones de carga/intercambio de baterías comparten una característica fundamental: son herramientas de producción que priorizan la eficiencia y la rentabilidad. Para aumentar su autonomía, los camiones eléctricos requieren más baterías. Sin embargo, el aumento de la capacidad de las baterías no solo incrementa los costos del vehículo, sino que también reduce la capacidad de carga útil debido al considerable peso de las baterías, lo que afecta la rentabilidad de la flota. Esto exige una configuración cuidadosa de las baterías. Este desafío pone de manifiesto las deficiencias actuales en la infraestructura de carga de camiones eléctricos, como el número insuficiente de estaciones, la cobertura geográfica inadecuada y la inconsistencia de los estándares.

Iniciativa de la industria:

Avance colaborativo del desarrollo industrial

Este seminario reunió a representantes de fabricantes de vehículos, productores de baterías, empresas de carga e intercambio de baterías y operadores logísticos para abordar de forma conjunta los retos del sector. Se lanzó la Iniciativa Colaborativa de Carga Ultrarrápida e Intercambio Rápido para Camiones Pesados, estableciendo una plataforma abierta y no exclusiva para que las partes interesadas intercambien ideas y coordinen esfuerzos. Paralelamente, se publicó un manifiesto para acelerar el desarrollo industrial de la infraestructura de carga ultrarrápida e intercambio rápido para camiones pesados ​​totalmente eléctricos. El progreso industrial no teme a los problemas, sino a la falta de soluciones.

Consideremos la evolución de los vehículos de pasajeros en la última década: anteriormente, la mentalidad predominante priorizaba maximizar la capacidad de la batería para obtener una mayor autonomía. Sin embargo, a medida que la infraestructura de carga se consolida, una capacidad excesiva de la batería se vuelve innecesaria. Creo que los camiones eléctricos de gran tonelaje seguirán una trayectoria similar. Con la proliferación de las estaciones de carga, inevitablemente surgirá una configuración óptima de la batería.