Kako napolniti električne težke tovornjake: polnjenje in menjava baterij?

Kako napolniti električne težke tovornjake: polnjenje in menjava baterij?

Polnjenje v primerjavi z menjavo baterije:

Že leta poteka razprava o tem, ali naj električni težki tovornjaki sprejmejo tehnologijo polnjenja ali zamenjave baterij, pri čemer ima vsaka stran svoje veljavne argumente. Na tem simpoziju pa so strokovnjaki dosegli soglasje: tako polnjenje kot zamenjava baterij imata različne prednosti in slabosti. Izbira med njima je v celoti odvisna od praktičnih scenarijev, posebnih zahtev in izračunov stroškov. Pristopa se ne izključujeta, temveč se dopolnjujeta, saj je vsak primeren za različne operativne kontekste. Glavna prednost zamenjave baterij je v hitri obnovi energije, ki se zaključi v le nekaj minutah, kar znatno poveča operativno učinkovitost. Vendar pa ima tudi pomembne pomanjkljivosti: znatne začetne naložbe, okorne upravne postopke in nedoslednosti v standardih garancije za baterije. Baterijskih paketov različnih proizvajalcev ni mogoče zamenjati na isti menjalni postaji, niti enega paketa ni mogoče uporabljati na več postajah.

Če torej vaš vozni park deluje na relativno fiksnih poteh, daje prednost operativni učinkovitosti in ima določen obseg, je model zamenjave baterij dobra izbira. Model polnjenja pa ponuja enotne standarde vmesnika. Če izpolnjujejo nacionalne standarde, se lahko polnijo vozila katere koli znamke, kar zagotavlja večjo združljivost in nižje stroške gradnje postaj. Vendar so hitrosti polnjenja precej počasnejše. Trenutne običajne konfiguracije hkratnega polnjenja z dvema ali štirimi priključki še vedno zahtevajo približno eno uro za popolno polnjenje. Poleg tega morajo vozila med polnjenjem mirovati, kar vpliva na operativno učinkovitost voznega parka. Tržni podatki kažejo, da med danes prodanimi povsem električnimi težkimi tovornjaki sedem od desetih uporablja sisteme polnjenja, trije pa uporabljajo zamenjavo baterij.

To kaže, da se menjava baterij sooča z večjimi omejitvami, medtem ko polnjenje ponuja širšo uporabnost. Specifično izbiro je treba določiti glede na dejanske operativne zahteve vozila. Hitro polnjenje v primerjavi z ultrahitrim polnjenjem: ključni so standardi in združljivost vozil. Na tej točki se lahko vprašamo: kaj pa megavatno ultrahitro polnjenje? Dejansko je na trgu že na voljo veliko megavatnih ultrahitrih polnilcev. Vendar pa je nacionalni standard za megavatno ultrahitro polnjenje še vedno v razvoju. Trenutno se promovirajo poslovni standardi, ki temeljijo na nacionalnem standardu. Poleg tega, ali lahko vozilo zmore ultrahitro polnjenje, ni odvisno le od tega, ali lahko polnilna postaja zagotovi dovolj moči, temveč še bolj od tega, ali jo lahko prenese baterija vozila.

Trenutno imajo običajni modeli težkih tovornjakov običajno baterijske sklope od 300 do več kot 400 kWh. Če je cilj razširiti doseg vozila in prodreti na večje trge, je treba namestiti več baterij, hkrati pa omogočiti hitro polnjenje. Posledično so proizvajalci težkih tovornjakov, ki so bili prisotni na konferenci, navedli, da hitro uvajajo baterije za hitro in ultra hitro polnjenje, primerne za gospodarska vozila. Razvojna pot in prodor električnih težkih tovornjakov na trg V zgodnjih fazah je elektrifikacija težkih tovornjakov sledila predvsem modelu zamenjave baterij. Nato so električni težki tovornjaki prešli iz zaprtih scenarijev, ki so vključevali notranje prevoze na kratke razdalje, v fiksne scenarije s kratkim dosegom. V prihodnje so pripravljeni na vstop v odprte scenarije, ki vključujejo operacije na srednje dolge do dolge razdalje.

Statistični podatki kažejo, da so električni težki tovornjaki v letu 2024 dosegli povprečno stopnjo penetracije le 14 %, vendar se je ta številka do prve polovice letošnjega leta povečala na več kot 22 %, kar predstavlja medletno povečanje za več kot 180 %. Vendar pa njihova primarna uporaba ostaja skoncentrirana v sektorjih srednje do kratke razdalje, kot so prevoz virov za jeklarne in rudnike, logistika gradbenih odpadkov in sanitarne storitve. V sektorju logistike na srednje do dolge razdalje predstavljajo težki tovornjaki z novo energijo manj kot 1 % trga, čeprav ta segment predstavlja 50 % celotne industrije težkih tovornjakov.

Posledično predstavljajo srednje do dolge razdalje naslednjo mejo, ki jo morajo osvojiti električni težki tovornjaki. Ključne omejitve pri razvoju električnih težkih tovornjakov Tako električni težki tovornjaki kot njihove polnilne/zamenjave baterij imajo skupno temeljno značilnost: so proizvodna orodja, ki dajejo prednost učinkovitosti in stroškovni učinkovitosti. Za podaljšanje dosega električni tovornjaki potrebujejo več baterij. Vendar pa povečana zmogljivost baterij ne le zviša stroške vozila, temveč zaradi znatne teže baterij tudi zmanjša nosilnost, kar vpliva na dobičkonosnost voznega parka. To zahteva skrbno konfiguracijo baterij. Ta izziv poudarja trenutne pomanjkljivosti v infrastrukturi za polnjenje električnih tovornjakov, vključno z nezadostnim številom postaj, neustrezno geografsko pokritostjo in nedoslednimi standardi.

Industrijska pobuda:

Skupni napredek industrijskega razvoja

Na tem seminarju so se zbrali predstavniki proizvajalcev vozil, proizvajalcev baterij, podjetij za polnjenje/zamenjavo in logističnih operaterjev, da bi skupaj obravnavali izzive v industriji. Začela se je pobuda za sodelovanje pri ultrahitrem polnjenju in hitri zamenjavi težkih tovornjakov, s katero je bila vzpostavljena odprta, neizključna platforma za deležnike za izmenjavo vpogledov in usklajevanje prizadevanj. Hkrati je bil izdan manifest za pospešitev industrijskega razvoja infrastrukture za ultrahitro polnjenje in hitro zamenjavo povsem električnih težkih tovornjakov. Industrijski napredek se ne boji težav, temveč odsotnosti rešitev.

Razmislite o razvoju osebnih vozil v zadnjem desetletju: prej je prevladujoča miselnost dajala prednost maksimiranju zmogljivosti baterij za daljši doseg. Vendar pa z dozorevanjem polnilne infrastrukture prekomerna zmogljivost baterij postane nepotrebna. Verjamem, da bodo električni težki tovornjaki sledili podobni poti. Z naraščanjem števila polnilnih naprav se bo neizogibno pojavila optimalna konfiguracija baterij.