Ako nabíjať elektrické ťažké nákladné vozidlá: nabíjanie a výmena batérie?

Ako nabíjať elektrické ťažké nákladné vozidlá: nabíjanie a výmena batérie?

Nabíjanie verzus výmena batérie:

Debata o tom, či by elektrické ťažké nákladné vozidlá mali prijať technológiu nabíjania alebo výmeny batérií, bola už roky témou, v ktorej mala každá strana svoje vlastné platné argumenty. Na tomto sympóziu však odborníci dospeli k zhode: nabíjanie aj výmena batérií majú odlišné výhody a nevýhody. Voľba medzi nimi závisí výlučne od praktických scenárov, špecifických požiadaviek a kalkulácií nákladov. Tieto dva prístupy sa navzájom nevylučujú, ale skôr sa dopĺňajú a každý je vhodný pre rôzne prevádzkové kontexty. Hlavnou výhodou výmeny batérií je rýchle doplnenie energie, ktoré sa dokončí v priebehu niekoľkých minút, čo výrazne zvyšuje prevádzkovú efektivitu. Má však aj značné nevýhody: značné počiatočné investície, zdĺhavé administratívne postupy a nekonzistentnosť v štandardoch záruky na batérie. Batériové bloky od rôznych výrobcov nemožno vymieňať na tej istej výmennej stanici, ani jeden blok nemožno používať na viacerých staniciach.

Preto, ak vaša flotila prevádzkuje relatívne pevné trasy, uprednostňuje prevádzkovú efektívnosť a má určitý rozsah, model výmeny batérií predstavuje rozumnú voľbu. Model nabíjania naopak ponúka jednotné štandardy rozhrania. Za predpokladu, že spĺňajú národné normy, je možné nabíjať vozidlá akejkoľvek značky, čo zabezpečuje väčšiu kompatibilitu a nižšie náklady na výstavbu staníc. Rýchlosti nabíjania sú však podstatne nižšie. Súčasné bežné konfigurácie simultánneho nabíjania s dvoma alebo štyrmi portami stále vyžadujú približne jednu hodinu na úplné nabitie. Okrem toho musia vozidlá počas nabíjania zostať nehybné, čo ovplyvňuje prevádzkovú efektívnosť flotily. Trhové údaje naznačujú, že spomedzi čisto elektrických ťažkých nákladných vozidiel, ktoré sa dnes predávajú, sedem z desiatich využíva nabíjacie systémy, zatiaľ čo tri využívajú výmenu batérií.

To naznačuje, že výmena batérie čelí väčším obmedzeniam, zatiaľ čo nabíjanie ponúka širšiu použiteľnosť. Konkrétna voľba by mala závisieť od skutočných prevádzkových požiadaviek vozidla. Rýchle nabíjanie vs. ultrarýchle nabíjanie: Kľúčové sú štandardy a kompatibilita vozidiel V tomto bode by sa niekto mohol opýtať: čo tak ultrarýchle nabíjanie s megawattom? Na trhu je už dostupných množstvo zariadení na ultrarýchle nabíjanie s megawattom. Národný štandard pre ultrarýchle nabíjanie s megawattom je však stále vo vývoji. V súčasnosti sa presadzujú podnikové štandardy založené na národnom štandarde. Navyše, to, či vozidlo zvládne ultrarýchle nabíjanie, závisí nielen od toho, či nabíjacia stanica dokáže poskytnúť dostatočný výkon, ale čo je dôležitejšie, od toho, či to batéria vozidla znesie.

V súčasnosti sú bežné modely ťažkých nákladných vozidiel typicky vybavené batériovými blokmi s kapacitou od 300 do viac ako 400 kWh. Ak je cieľom rozšíriť dojazd vozidla a osloviť väčšie trhy, je potrebné nainštalovať viac batérií a zároveň umožniť rýchle nabíjanie. Výrobcovia ťažkých nákladných vozidiel prítomní na konferencii preto uviedli, že rýchlo zavádzajú rýchlonabíjacie a ultrarýchlonabíjacie batérie vhodné pre úžitkové vozidlá. Vývojová cesta a penetrácia elektrických ťažkých nákladných vozidiel na trhu V počiatočných fázach elektrifikácia ťažkých nákladných vozidiel sledovala predovšetkým model výmeny batérií. Následne elektrické ťažké nákladné vozidlá prešli z uzavretých scenárov zahŕňajúcich vnútorné presuny na krátke vzdialenosti na pevné scenáre s krátkym dojazdom. V budúcnosti sú pripravené vstúpiť do otvorených scenárov zahŕňajúcich prevádzku na stredné až dlhé vzdialenosti.

Štatistiky ukazujú, že zatiaľ čo elektrické ťažké nákladné vozidlá dosiahli v roku 2024 priemernú mieru penetrácie iba 14 %, do prvej polovice tohto roka sa toto číslo zvýšilo na viac ako 22 %, čo predstavuje medziročný nárast presahujúci 180 %. Ich primárne využitie však zostáva sústredené v sektoroch stredných až krátkych vzdialeností, ako je preprava zdrojov pre oceliarne a bane, logistika stavebného odpadu a sanitárne služby. V sektore strednodobej až diaľkovej diaľkovej logistiky tvoria nové energeticky úsporné ťažké nákladné vozidlá menej ako 1 % trhu, a to aj napriek tomu, že tento segment tvorí 50 % celého odvetvia ťažkých nákladných vozidiel.

V dôsledku toho predstavujú aplikácie v strednodobej až diaľkovej doprave ďalšiu hranicu, ktorú musia elektrické ťažké nákladné vozidlá prekonať. Hlavné obmedzenia vývoja elektrických ťažkých nákladných vozidiel Elektrické ťažké nákladné vozidlá aj ich nabíjacie/výmenné stanice na batérie majú spoločnú základnú charakteristiku: sú to výrobné nástroje, ktoré uprednostňujú účinnosť a nákladovú efektívnosť. Na predĺženie dojazdu potrebujú elektrické nákladné vozidlá viac batérií. Zvýšená kapacita batérií však nielen zvyšuje náklady na vozidlá, ale tiež znižuje užitočné zaťaženie v dôsledku značnej hmotnosti batérií, čo ovplyvňuje ziskovosť vozového parku. To si vyžaduje starostlivú konfiguráciu batérií. Táto výzva zdôrazňuje súčasné nedostatky v infraštruktúre nabíjania elektrických nákladných vozidiel vrátane nedostatočného počtu staníc, nedostatočného geografického pokrytia a nekonzistentných štandardov.

Iniciatíva priemyslu:

Spoločný pokrok v priemyselnom rozvoji

Tento seminár zhromaždil zástupcov výrobcov vozidiel, výrobcov batérií, podnikov zaoberajúcich sa nabíjaním/výmenou batérií a logistických operátorov, aby spoločne riešili výzvy v tomto odvetví. Spustil Iniciatívu pre spoluprácu v oblasti ultrarýchleho nabíjania a rýchlej výmeny batérií pre ťažké nákladné vozidlá, ktorá vytvorila otvorenú a nevýhradnú platformu pre zainteresované strany na výmenu poznatkov a koordináciu úsilia. Súčasne bol vydaný manifest na urýchlenie priemyselného rozvoja infraštruktúry ultrarýchleho nabíjania a rýchlej výmeny batérií pre čisto elektrické ťažké nákladné vozidlá. Priemyselný pokrok sa nebojí problémov, ale absencie riešení.

Zoberme si vývoj osobných vozidiel za posledné desaťročie: predtým prevládajúci názor uprednostňoval maximalizáciu kapacity batérií pre dlhší dojazd. S rozvojom nabíjacej infraštruktúry sa však nadmerná kapacita batérií stáva zbytočnou. Verím, že elektrické ťažké nákladné vozidlá budú nasledovať podobnú trajektóriu. S rozširovaním nabíjacích zariadení sa nevyhnutne objaví optimálna konfigurácia batérií.