Как зарядить электрические большегрузные автомобили: зарядка и замена аккумулятора?

Как зарядить электрические большегрузные автомобили: зарядка и замена аккумулятора?

Зарядка против замены батареи:

В течение многих лет ведутся споры о том, следует ли использовать для тяжелых электрических грузовиков технологию зарядки или замены аккумуляторов, и каждая из сторон приводит свои веские аргументы. Однако на этом симпозиуме эксперты пришли к единому мнению: как зарядка, так и замена аккумуляторов обладают определенными преимуществами и недостатками. Выбор между ними полностью зависит от практических ситуаций, конкретных требований и расчетов затрат. Эти два подхода не исключают, а скорее дополняют друг друга, каждый из которых подходит для различных условий эксплуатации. Основное преимущество замены аккумуляторов заключается в быстром восполнении энергии, которое осуществляется всего за несколько минут, что значительно повышает эксплуатационную эффективность. Однако у нее есть и существенные недостатки: значительные первоначальные инвестиции, громоздкие административные процедуры и несоответствия в стандартах гарантии на аккумуляторы. Аккумуляторные батареи разных производителей нельзя заменять на одной станции замены, а одну и ту же батарею нельзя использовать на нескольких станциях.

Таким образом, если ваш автопарк работает по относительно фиксированным маршрутам, отдает приоритет эксплуатационной эффективности и обладает определенным масштабом, модель с заменой аккумуляторов представляет собой разумный выбор. Модель зарядки, напротив, предлагает унифицированные стандарты интерфейсов. При условии соответствия национальным стандартам, можно заряжать автомобили любой марки, что обеспечивает лучшую совместимость и снижение затрат на строительство станций. Однако скорость зарядки значительно ниже. Современные распространённые конфигурации с двумя или четырьмя портами для одновременной зарядки по-прежнему требуют около часа для полной зарядки. Кроме того, во время зарядки автомобили должны оставаться неподвижными, что влияет на эффективность работы автопарка. Рыночные данные показывают, что среди продаваемых сегодня полностью электрических тяжёлых грузовиков семь из десяти используют зарядные системы, а три — с заменой аккумуляторов.

Это указывает на то, что замена аккумулятора сталкивается с большими ограничениями, в то время как зарядка предлагает более широкую применимость. Конкретный выбор должен определяться фактическими эксплуатационными требованиями автомобиля. Быстрая зарядка против сверхбыстрой зарядки: стандарты и совместимость с транспортным средством играют ключевую роль В этот момент можно спросить: а как насчет сверхбыстрой зарядки на мегаватт? Действительно, на рынке уже доступно множество устройств сверхбыстрой зарядки на мегаватт. Однако национальный стандарт для сверхбыстрой зарядки на мегаватт все еще находится в стадии разработки. В настоящее время продвигаются корпоративные стандарты, основанные на национальном стандарте. Более того, то, сможет ли транспортное средство справиться со сверхбыстрой зарядкой, зависит не только от того, может ли зарядная станция обеспечить достаточную мощность, но, что более важно, от того, выдержит ли ее аккумулятор автомобиля.

В настоящее время основные модели большегрузных грузовиков обычно оснащены аккумуляторными батареями емкостью от 300 до 400 кВт⋅ч. Если целью является расширение запаса хода транспортного средства для выхода на более крупные рынки, становится необходимым устанавливать больше батарей, а также обеспечивать быструю зарядку. Следовательно, производители большегрузных автомобилей, присутствовавшие на конференции, указали, что они быстро внедряют быстрозарядные и сверхбыстрозарядные батареи, подходящие для коммерческих автомобилей. Путь развития и проникновение на рынок электрических большегрузных автомобилей На ранних этапах электрификация тяжелых грузовиков в основном следовала модели замены батарей. Впоследствии электрические большегрузные грузовики перешли от закрытых сценариев, включающих внутренние перевозки на короткие расстояния, к фиксированным сценариям на короткие расстояния. В дальнейшем они готовы выйти на открытые сценарии, включающие операции на средние и дальние расстояния.

Статистика показывает, что, хотя в 2024 году средний уровень проникновения тяжёлых электрических грузовиков составил всего 14%, к первой половине этого года этот показатель вырос до более чем 22%, что представляет собой годовой рост более чем на 180%. Однако их основное применение по-прежнему сосредоточено в секторах перевозок на средние и короткие расстояния, таких как транспортировка ресурсов для сталелитейных заводов и шахт, логистика строительных отходов и услуги по санитарной обработке. В секторе магистральных перевозок на средние и дальние расстояния тяжёлые электрические грузовики занимают менее 1% рынка, несмотря на то, что этот сегмент охватывает 50% всего рынка тяжёлых грузовиков.

Следовательно, перевозки на средние и дальние расстояния представляют собой следующий рубеж, который предстоит покорить электрическим большегрузным автомобилям. Основные ограничения при разработке электрических большегрузных автомобилей Как электрические большегрузные автомобили, так и их зарядные/сменные станции для замены аккумуляторов имеют одну фундаментальную характеристику: они являются производственными инструментами, в которых приоритет отдается эффективности и экономической эффективности. Для увеличения запаса хода электрическим грузовикам требуется больше аккумуляторов. Однако увеличение емкости аккумуляторов не только повышает стоимость транспортного средства, но и снижает полезную грузоподъемность из-за значительного веса аккумуляторов, тем самым влияя на рентабельность парка. Это требует тщательной конфигурации аккумуляторов. Эта проблема выявляет текущие недостатки в инфраструктуре зарядки электрогрузовиков, включая недостаточное количество станций, недостаточное географическое покрытие и непоследовательные стандарты.

Отраслевая инициатива:

Совместное продвижение промышленного развития

Этот семинар собрал представителей автопроизводителей, производителей аккумуляторов, предприятий по зарядке/обмену и логистических операторов для совместного решения отраслевых задач. Он запустил Совместную инициативу по сверхбыстрой зарядке и быстрой замене большегрузных автомобилей, создав открытую, неисключительную платформу для обмена опытом и координации усилий заинтересованных сторон. Одновременно был опубликован манифест об ускорении промышленного развития инфраструктуры сверхбыстрой зарядки и быстрой замены для полностью электрических большегрузных автомобилей. Промышленный прогресс боится не проблем, а отсутствия решений.

Рассмотрим эволюцию легковых автомобилей за последнее десятилетие: раньше преобладающим подходом было максимальное увеличение ёмкости аккумулятора для увеличения запаса хода. Однако по мере развития инфраструктуры зарядных станций избыточная ёмкость аккумулятора становится ненужной. Я полагаю, что тяжёлые электрические грузовики пойдут по тому же пути. По мере роста числа зарядных станций неизбежно появится оптимальная конфигурация аккумулятора.