Jak ładować elektryczne ciężarówki: ładowanie i wymiana baterii?

Jak ładować elektryczne ciężarówki: ładowanie i wymiana baterii?

Ładowanie kontra wymiana baterii:

Od lat trwa debata nad tym, czy elektryczne ciężarówki powinny korzystać z technologii ładowania, czy wymiany akumulatorów, a każda ze stron przedstawia swoje własne, zasadne argumenty. Podczas tego sympozjum eksperci doszli jednak do konsensusu: zarówno ładowanie, jak i wymiana akumulatorów mają swoje wady i zalety. Wybór między nimi zależy wyłącznie od praktycznych scenariuszy, konkretnych wymagań i kalkulacji kosztów. Te dwa podejścia nie wykluczają się wzajemnie, lecz uzupełniają, a każde z nich jest dostosowane do różnych kontekstów operacyjnych. Główną zaletą wymiany akumulatorów jest szybkie uzupełnianie energii, realizowane w ciągu zaledwie kilku minut, co znacznie zwiększa wydajność operacyjną. Wiąże się ona jednak również z istotnymi wadami: znacznymi nakładami początkowymi, uciążliwymi procedurami administracyjnymi i niespójnościami w standardach gwarancji na akumulatory. Akumulatorów różnych producentów nie można wymieniać na tej samej stacji wymiany, ani też nie można używać jednego akumulatora na wielu stacjach.

Dlatego jeśli Twoja flota porusza się po względnie stałych trasach, priorytetem jest wydajność operacyjna i charakteryzuje się określoną skalą, model z wymianą baterii stanowi rozsądny wybór. Model ładowania z kolei oferuje ujednolicone standardy interfejsu. Pod warunkiem spełnienia norm krajowych, pojazdy dowolnej marki mogą być ładowane, co zapewnia większą kompatybilność i niższe koszty budowy stacji. Jednak prędkość ładowania jest znacznie niższa. Obecnie popularne konfiguracje z podwójnym lub poczwórnym portem ładowania jednoczesnego nadal wymagają około godziny na pełne naładowanie. Ponadto pojazdy muszą pozostać nieruchome podczas ładowania, co wpływa na wydajność operacyjną floty. Dane rynkowe wskazują, że spośród sprzedawanych obecnie wyłącznie elektrycznych ciężarówek ciężarowych, siedem na dziesięć wykorzystuje systemy ładowania, a trzy – wymianę baterii.

Oznacza to, że wymiana baterii wiąże się z większymi ograniczeniami, podczas gdy ładowanie oferuje szersze zastosowanie. Konkretny wybór powinien być podyktowany rzeczywistymi wymaganiami eksploatacyjnymi pojazdu. Szybkie ładowanie kontra ultraszybkie ładowanie: standardy i kompatybilność pojazdu są kluczowe W tym momencie można zadać pytanie: co z megawatowym ultraszybkim ładowaniem? Rzeczywiście, na rynku dostępnych jest już wiele megawatowych ultraszybkich ładowarek. Jednak krajowy standard dla megawatowego ultraszybkiego ładowania jest wciąż w fazie rozwoju. Obecnie promowane są standardy korporacyjne oparte na normie krajowej. Ponadto, to, czy pojazd może obsłużyć ultraszybkie ładowanie, zależy nie tylko od tego, czy stacja ładowania może zapewnić wystarczającą moc, ale co ważniejsze, od tego, czy akumulator pojazdu to wytrzyma.

Obecnie główne modele ciężarówek o dużej ładowności zazwyczaj posiadają akumulatory o pojemności od 300 do ponad 400 kWh. Jeśli celem jest zwiększenie zasięgu pojazdu, aby dotrzeć do większych rynków, konieczne staje się zainstalowanie większej liczby akumulatorów, umożliwiając jednocześnie szybkie ładowanie. W związku z tym producenci ciężarówek obecni na konferencji wskazali, że szybko wdrażają akumulatory o szybkim ładowaniu i ultraszybkim ładowaniu, odpowiednie dla pojazdów użytkowych. Ścieżka rozwoju i penetracja rynku elektrycznych ciężarówek o dużej ładowności Na wczesnym etapie elektryfikacja ciężarówek o dużej ładowności podążała głównie za modelem wymiany akumulatorów. Następnie elektryczne ciężarówki o dużej ładowności przeszły z zamkniętych scenariuszy obejmujących wewnętrzne transfery na krótkie odległości do stałych scenariuszy o krótkim zasięgu. W przyszłości są gotowe wejść w otwarte scenariusze obejmujące operacje na średnie i duże odległości.

Statystyki pokazują, że chociaż w 2024 roku średni wskaźnik penetracji rynku elektrycznych ciężarówek o dużej ładowności wyniósł zaledwie 14%, to w pierwszej połowie tego roku wzrósł on do ponad 22%, co oznacza wzrost rok do roku o ponad 180%. Jednak ich główne zastosowania nadal koncentrują się w sektorach transportu średnio- i krótkodystansowego, takich jak transport surowców dla hut i kopalń, logistyka odpadów budowlanych oraz usługi sanitarne. W sektorze logistyki transportu towarów na średnie i długie dystanse, nowe energetyczne ciężarówki o dużej ładowności stanowią mniej niż 1% rynku, mimo że segment ten obejmuje 50% całego sektora pojazdów ciężarowych o dużej ładowności.

W związku z tym zastosowania na średnich i długich dystansach stanowią kolejny obszar do pokonania dla elektrycznych ciężarówek ciężarowych. Główne ograniczenia rozwoju elektrycznych ciężarówek ciężarowych Zarówno elektryczne ciężarówki ciężarowe, jak i ich stacje ładowania/wymiany akumulatorów mają wspólną fundamentalną cechę: są narzędziami produkcyjnymi, w których priorytetem jest wydajność i opłacalność. Aby wydłużyć zasięg, ciężarówki elektryczne wymagają większej liczby akumulatorów. Jednak zwiększona pojemność akumulatorów nie tylko podnosi koszty pojazdu, ale także zmniejsza ładowność ze względu na ich znaczną masę, co wpływa na rentowność floty. Wymaga to starannej konfiguracji akumulatorów. To wyzwanie uwypukla obecne niedociągnięcia w infrastrukturze ładowania ciężarówek elektrycznych, w tym niewystarczającą liczbę stacji, niewystarczający zasięg geograficzny i niespójne standardy.

Inicjatywa branżowa:

Współpraca na rzecz rozwoju przemysłu

Seminarium zgromadziło przedstawicieli producentów pojazdów, producentów akumulatorów, przedsiębiorstw zajmujących się ładowaniem/wymianą oraz operatorów logistycznych, aby wspólnie stawić czoła wyzwaniom branży. Zainaugurowano inicjatywę współpracy na rzecz ultraszybkiego ładowania i szybkiej wymiany pojazdów ciężarowych (Heavy-Duty Truck Ultra-Fast Charging and Rapid Swapping Collaborative Initiative), ustanawiając otwartą, niewyłączną platformę dla interesariuszy, umożliwiającą wymianę spostrzeżeń i koordynację działań. Jednocześnie wydano manifest mający na celu przyspieszenie rozwoju przemysłowego infrastruktury ultraszybkiego ładowania i szybkiej wymiany dla czysto elektrycznych pojazdów ciężarowych. Postęp w przemyśle nie obawia się problemów, ale braku rozwiązań.

Rozważmy ewolucję pojazdów osobowych w ciągu ostatniej dekady: wcześniej dominującym podejściem było maksymalizowanie pojemności akumulatorów w celu wydłużenia zasięgu. Jednak wraz z rozwojem infrastruktury ładowania, nadmierna pojemność akumulatorów staje się zbędna. Wierzę, że elektryczne ciężarówki podążą podobną trajektorią. Wraz z rozpowszechnieniem się infrastruktury ładowania, nieuchronnie pojawi się optymalna konfiguracja akumulatorów.