Wymiana baterii w ciężarówkach to realna koncepcja
Dwuletnia faza testowa pierwszej w Europie zautomatyzowanej stacji wymiany akumulatorów do samochodów ciężarowych elektrycznych zakończyła się sukcesem.
Przejście transportu ciężarowego z napędu diesla na napęd elektryczny w Europie jest wykonalne i niezbędne w obliczu kryzysu klimatycznego. Oprócz stacji szybkiego ładowania, kluczowym elementem tej transformacji mogą być stacje wymiany standardowych akumulatorów do ciężarówek elektrycznych, strategicznie zlokalizowane przy autostradach i centrach logistycznych. To główne odkrycie projektu badawczego „eHaul” na TU Berlin, którego rozszerzona faza praktyczna dobiegła końca. W ramach projektu UniSwapHD, będącego jego kontynuacją, zainicjowano już opracowanie normy DIN dla systemów wymiany akumulatorów.
„Zrobiliśmy coś, co nie jest powszechną praktyką w branży. Tam prototyp jest najpierw poddawany ciągłemu obciążeniu w laboratorium, aby sprawdzić jego przydatność do rzeczywistych zastosowań. Przeszliśmy od razu do praktycznych zastosowań” – wyjaśnia prof. dr Stefanie Marker, starszy wykładowca ds. mobilnego magazynowania energii w Katedrze Technologii Magazynowania Energii Elektrycznej Uniwersytetu Technicznego w Berlinie. To sprawia, że ich wyniki są szczególnie istotne. Co najważniejsze: w pełni zautomatyzowana wymiana akumulatorów w ciężkich elektrycznych pojazdach użytkowych, dopuszczonych w Europie, jest możliwa w praktyce w ciągu zaledwie kilku minut. To sprawia, że wymiana akumulatorów stanowi istotne uzupełnienie szybkiego ładowania, które trwa znacznie dłużej w przypadku ciężarówek i wymaga bardzo dużej mocy ładowania. Ponadto, rozbudowa sieci elektroenergetycznej jest opóźniona, co oznacza, że moc potrzebna do szybkiego ładowania nie jest wszędzie dostępna.
Przedłużenie o rok na dodatkowe dane
Pierwsza w Europie zautomatyzowana stacja wymiany akumulatorów do samochodów ciężarowych rozpoczęła działalność praktyczną pod koniec listopada 2023 roku. Okazała się tak udana, że TU Berlin, wraz z dwiema uczestniczącymi firmami logistycznymi, Unitax Pharmalogistik i Reinert Logistic, zdecydowały się na przedłużenie projektu o kolejny rok po pierwotnie planowanym roku początkowym. „Wiele się nauczyliśmy. Koncepcja została dopracowana pod kątem produkcji seryjnej w naszym kolejnym projekcie „UniSwapHD”, również we współpracy z europejskimi producentami samochodów ciężarowych. Dlatego nie uważamy już za uzasadnione kontynuowanie eksploatacji pierwszej stacji finansowanej ze środków publicznych. Zamiast tego powinniśmy teraz skupić się na komercjalizacji skalowalnego systemu” – mówi Marker. Niemniej jednak stacja wymiany nie zostanie zlikwidowana, lecz jej części zostaną przetransportowane z obecnej lokalizacji w Lübbenau w regionie Spreewald do siedziby Federalnego Instytutu Badań i Testów Materiałów (BAM), gdzie zostaną wykorzystane w ramach współpracy badawczej.
E ▪ HAUL GmbH projektuje nową generację nadwozi wymiennych
Wnioski z prac projektowych, faz testowych i dalszego rozwoju są obecnie wdrażane w systemie wymiany akumulatorów 2.0, który ma zostać zaprezentowany w 2026 roku przez E▪HAUL GmbH – spółkę wydzieloną z TU Berlin. „W nowej stacji preferujemy wymianę akumulatorów od dołu, a nie z boku, jak ma to miejsce obecnie. Zapewnia to korzyści pod względem szybkości, niezawodności i kompatybilności” – mówi Marker.
Wymiana baterii w mniej niż pięć minut
Wiele usprawnień wprowadzonych w fazie testów dotyczy ważnych szczegółów: obszarów szczególnie narażonych na zużycie, które powinny zostać wzmocnione, komunikacji między akumulatorami a oprogramowaniem stacji oraz wzajemnego ładowania i rozładowywania akumulatorów w obszarze magazynowania. „Jest to szybkie i niezależne od dostępnego połączenia sieciowego, na przykład w przypadku nieoczekiwanej potrzeby dodatkowych, w pełni naładowanych akumulatorów” – mówi Marker. Dzięki nowej koncepcji, charakteryzującej się jeszcze większą automatyzacją, wymiana akumulatorów powinna zająć mniej niż pięć minut zamiast obecnych dziesięciu – a wszystko to przy jednoczesnym zachowaniu możliwości kierowcy pozostania na miejscu. Dzięki temu procedura byłaby wygodniejsza niż standardowe tankowanie, a stacja wymiany mogłaby być jeszcze wydajniejsza, a tym samym bardziej ekonomiczna.
Startup TU E ▪ HAUL GmbH potrzebuje milionów inwestycji
Niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii (BMWi) sfinansowało projekt eHaul kwotą pięciu milionów euro. Firma E▪HAUL GmbH , której dyrektorem zarządzającym jest dr inż. Jens Jerratsch, wcześniej pracownik naukowy w projektach, poszukuje obecnie inwestorów do stworzenia kompleksowej sieci stacji wymiany akumulatorów – z wykorzystaniem podejścia niezależnego od pojazdu, aby w przyszłości z systemem mogła współpracować szeroka gama elektrycznych ciężarówek. Startup zdobył już kilka nagród, w tym jedną na festiwalu elektromobilności „E4testival” na torze Hockenheimring. Pierwsza runda finansowania planowana jest na 2026 rok.
Standaryzacja wymiennych akumulatorów do ciężarówek jest kluczowa dla tej technologii
Jens Jerratsch kieruje również projektem UniSwapHD, finansowanym również przez niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii (BMWi). W projekcie tym przedstawiciele branży motoryzacyjnej i logistycznej wspólnie określili jednolity standard dla wymiennych akumulatorów do samochodów ciężarowych. Publikacja specyfikacji DIN „DIN SPEC 91533”, będącej prekursorem standardu, spodziewana jest w pierwszym kwartale 2026 roku. „Takie procesy normalizacyjne są bardzo ważne dla niemieckiego i europejskiego przemysłu, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że w Chinach istnieją już systemy wymiany akumulatorów, a jedna trzecia wszystkich nowych elektrycznych ciężarówek zarejestrowanych od 2023 roku z nich korzysta” – mówi Jerratsch. Nawet jeśli warunki rynkowe nie są bezpośrednio porównywalne, Chiny po raz kolejny demonstrują swoją innowacyjność i pragmatyzm w zwiększaniu elektromobilności. „Pojazdy ciężarowe odpowiadają za prawie jedną trzecią emisji gazów cieplarnianych z sektora transportu w Niemczech, mimo że stanowią mniej niż trzy procent wszystkich pojazdów. Wymiana akumulatorów to metoda szybkiego wprowadzenia na drogi ekologicznych ciężarówek elektrycznych w dużych ilościach. Europa powinna być w stanie samodzielnie kształtować tę kluczową technologię” – wyjaśnia Stefanie Marker.
źródło: https://www.tu.berlin/news/pressemitteilung/batteriewechsel-fuer-lkw-ist-tragfaehiges-konzept
Komentarz:
Przykład Niemiec pokazuje, jak szybka jest droga pomiędzy badaniami i rozwojem a komercjalizacją z zaznaczeniem jednego- że tej komercjalizacji się chce. Szybka wymiana baterii w samochodach eHDV jest podstawą w szczególności na długich dystansach. Zobaczymy jak szybko firmy jak Daimler, Mercedes czy Scania będą umożliwiać taką wymianę baterii…i czy w ogóle?