Nowy przewodnik ma na celu usprawnienie infrastruktury ładowania samochodów ciężarowych zasilanych elektrycznie

Wyobraź sobie świat, w którym wahania cen paliw nie powodują już niepokoju, a gryzące spaliny zastępowane są płynnym napędem elektrycznym, oferującym czystsze i bardziej wydajne doświadczenie transportowe. To nie odległa przyszłość, ale rzeczywistość kształtowana dziś przez ciężarówki elektryczne. W miarę jak branża transportowa przyspiesza w kierunku elektryfikacji, pojawiają się nowe koncepcje i terminologia.

Znane "litry na 100 kilometrów" wkrótce ustąpią miejsca "kilowatogodzinom na kilometr" (kWh/km). Zamiast śledzić ceny oleju napędowego, operatorzy będą skupiać się na koszcie za kilowatogodzinę energii elektrycznej. Efektywność paliwowa odejdzie w przeszłość, zastąpiona przez efektywność energetyczną jako nowy punkt odniesienia.

Terminy takie jak "kilowat", "kilowatogodzina" i "megawat" mogą brzmieć teraz nieznajomo, ale wkrótce staną się tak powszechne jak Twój ulubiony parking dla ciężarówek czy kanał radiowy. Ten artykuł wyjaśnia ładowanie ciężarówek elektrycznych, tłumaczy kluczową terminologię i przedstawia przykłady z życia wzięte, aby zilustrować, jak te pojazdy działają.

• Kilowat (kW): Jednostka mocy, podobna do koni mechanicznych (1 kW ≈ 1,341 KM). Waty (W) oblicza się jako ampery (A) pomnożone przez wolty (V), a 1 kW to 1000 watów. W pojazdach elektrycznych kW zazwyczaj odnosi się do mocy ładowania, która określa prędkość ładowania, lub mocy wyjściowej pojazdu podczas jazdy. Obecne ciężarówki elektryczne zazwyczaj mają maksymalną moc wyjściową od 300 do 500 kW, co odpowiada około 400 do 675 KM.
• Megawat (MW): Równy 1000 kW, termin ten jest często używany przy omawianiu Megawatt Charging Systems (MCS), wyjaśnionych poniżej.
• Kilowatogodzina (kWh): Miara zużycia lub przechowywania energii. Reprezentuje 1 kW mocy utrzymywanej przez jedną godzinę. Większość samochodów osobowych ma pojemność baterii od 50 do 100 kWh, podczas gdy obecne ciężkie ciężarówki elektryczne mają od 250 do 600 kWh.
• Combined Charging System (CCS): Najpopularniejszy standard ładowania pojazdów elektrycznych w Europie, obejmujący zarówno samochody osobowe, jak i ciężarówki. Większość ładowarek CCS dostarcza od 50 do 400 kW.
• Megawatt Charging System (MCS): Nowy standard ładowania przeznaczony do zastosowań ciężkich, takich jak ciężarówki, statki i sprzęt przemysłowy. MCS może dostarczać do 3,75 MW (3750 kW) i oczekuje się, że stanie się komercyjnie dostępny do 2024 roku.

Aby lepiej zrozumieć, jak działa ładowanie ciężarówek elektrycznych w praktyce, prześledźmy Joosta, holenderskiego kierowcę ciężarówki. Joost obsługuje 40-tonową ciężarówkę elektryczną, przewożąc towary między portem w Rotterdamie a magazynem w pobliżu Kolonii w Niemczech – podróż w obie strony o długości około 500 km.

Ciężarówka Joosta ma użyteczną pojemność baterii 400 kWh i obsługuje ładowanie CCS do 375 kW. Rozpoczyna dzień w Rotterdamie z w pełni naładowaną baterią, którą ładował przez noc. Nawet przy stosunkowo niskiej mocy ładowarki 50 kW, 8-godzinna sesja ładowania z łatwością uzupełnia baterię (50 kW × 8 godzin = 400 kWh).

Po załadowaniu towaru Joost wyrusza o 7:00 rano w 250-kilometrową podróż do Kolonii. Utrzymuje średnią prędkość 80 km/h, ale napotyka pewne opóźnienia w ruchu, przybywając o 10:30 z pozostałym 25% baterii. Jego efektywność wynosi 1,2 kWh/km, co oznacza, że ciężarówka zużyła 300 kWh (250 km × 1,2 kWh/km) i pozostało jej 100 kWh.

Po rozładowaniu i ponownym załadowaniu na podróż powrotną, Joost przygotowuje się do wyjazdu w południe. Ponieważ jego ciężarówka wymaga ładowania, zatrzymuje się na stacji ładowania Milence na 45-minutową przerwę. Podłączając się do ładowarki CCS o mocy 350 kW, je podczas lunchu, gdy ciężarówka odzyskuje ponad 250 kWh (350 kW × 0,75 godziny = 262 kWh), zapewniając wystarczającą ilość energii na podróż powrotną do Rotterdamu.

Joost przybywa do Rotterdamu do 16:00, unikając szczytu ruchu, i zostawia ciężarówkę do ładowania przez noc.

Ważna uwaga: Prędkość ładowania jest zazwyczaj określana przez pojazd, a nie przez ładowarkę. Jeśli maksymalna prędkość ładowania ciężarówki wynosi 250 kW, nawet ładowarka o mocy 350 kW dostarczy tylko 250 kW. I odwrotnie, jeśli ciężarówka obsługuje 250 kW, ale jest podłączona do ładowarki o mocy 150 kW, będzie ładowana z niższą prędkością.

Chociaż wiele zastosowań transportowych jest już elektryfikowanych, systemy ładowania megawatowego (MCS) sprawią, że dalekobieżny transport elektryczny będzie bardziej opłacalny. Do 2024 roku pojawią się ciężarówki kompatybilne z MCS, a stacje ładowania zostaną rozmieszczone w całej Europie. Aby rzucić okiem na przyszłość dalekobieżnego transportu elektrycznego, prześledźmy Susannę, szwedzką kierowcę ciężarówki.

Susanna pracuje dla firmy logistycznej z siedzibą w Sztokholmie, wykonując dwa razy w tygodniu podróże w obie strony o długości 1200 km między Sztokholmem a Malmö. Jej 40-tonowa ciężarówka ma baterię 600 kWh i obsługuje ładowanie MCS ze średnią mocą 800 kW.

Wyrusza ze Sztokholmu o 8:00 rano z pełnym naładowaniem. Jej pierwszy przystanek to Jönköping, 320 km na południe. Ze względu na zimną pogodę jej efektywność spada do 1,3 kWh/km, zużywając 420 kWh i pozostawiając 30% baterii po przybyciu w południe. Podczas obowiązkowej 45-minutowej przerwy podłącza się do ładowarki MCS, uzupełniając 420 kWh w nieco ponad 30 minut (800 kW × 0,525 godziny).

Susanna wznawia podróż o 12:45, pokonując pozostałe 300 km do Malmö do 17:00. Po rozładowaniu parkuje na bezpiecznej stacji ładowania Milence na noc, korzystając z ładowarki o niskiej mocy podczas odpoczynku w kabinie.

Następnego ranka rozpoczyna podróż powrotną z pełnym naładowaniem, zatrzymując się ponownie w Jönköping, aby się naładować.

Ważna uwaga: Chociaż MCS może dostarczać do 3,75 MW, większość zastosowań w transporcie ciężkim będzie wymagać jedynie od 800 kW do 1,5 MW dla optymalnej wydajności.