Megawatt-lading kan overgå hydrogen i semi, sier rapport | Envirotec

Megawatt-lading kan overgå hydrogen i semi, sier rapport | Envirotec

Kilde node: 2930789

Shazan-Siddiqi-Senior-teknologi-analytiker-IDTechExShazan-Siddiqi-Senior-teknologi-analytiker-IDTechEx
Shazan Siddiqi er senior teknologianalytiker hos markedsinformasjonsfirmaet IDTechEx.

Av Shazan Siddiqi

Hva er Megawatt Charging System (MCS)?
En ny høyeffekts ladeløsning er nødvendig for å møte markedets behov for lastebil- og bussindustrien for å lade elektriske tunge kjøretøyer i en akseptabel tid. Som et resultat utvikles nå Megawatt Charging System (MCS), et ladesystem for store elektriske batterikjøretøyer. MCS er i stand til å lade med en maksimal hastighet på 3.75 megawatt (3,000 ampere ved 1,250 volt likestrøm), som er den høyeste hastigheten. MCS forventes å muliggjøre rask og effektiv lading ikke bare for lastebiler, men også for marine fartøyer, luftfart og gruvedrift. Den endelige publiseringen av standarden og kommersiell utrulling forventes i 2024.

MCS-CCS.pngMCS-CCS.png
MCS-spesifikasjoner og sammenligning med CCS. Merk: verdiene ovenfor er dokumentert som mulig, men kan ikke implementeres i typiske installasjoner (kilde: IDTechEx).

Betydning og brukstilfelle av MCS
Den økte avgiftssatsen som tilbys av MCS vil tillate kunder å kjøre mer distanse per dag ved å bruke den pålagte pausetiden fra regelverket om brukstid. Denne forskriften sier at sjåfører av og til må ta en pause under kjøresyklusen. For eksempel krever EU 45 minutters pause etter hver 4.5 times kjøring; USAs mandat 30 minutter etter 8 timer. Det er godt forstått at å redusere ladetiden for å passe inn i normale pauser i driftssyklusen er en muliggjører for forbedret elektrifisering for nyttekjøretøy og langdistansetransport. Imidlertid vil ikke alle kommersielle flåteeiere kreve MCS, da noen kan finne ut at langsommere lading over natten ved depotene passer best til deres arbeidssykluser. Sitedesign vil optimalisere for den laveste effektløsningen som oppfyller brukskravene. Den ferske rapporten fra IDTechEx finner at nivå 2 AC-ladere gir tilstrekkelig strøm til å lade opp lette og middels tunge kjøretøy over natten, men langdistanselastebiler med større batterikapasitet vil kreve DC hurtiglading. MCS er best egnet til å muliggjøre hurtiglading av batterier når de opererer utenfor rekkevidden til hjemmebasen; med andre ord en BEV-versjon av en stopp-og-fyll-forplass.

Utfordringer ved implementering av MCS
MCS er designet for en 6 ganger høyere strøm og opptil 10 ganger høyere effekt sammenlignet med CCS. Kommersialisering av ladere med merkeeffekt på 1 MW vil kreve betydelige investeringer, ettersom stasjoner med så høye strømbehov vil pådra seg betydelige installasjons- og nettoppgraderingskostnader. Behovet for energilagring på stedet og solcelletilførte løsninger understrekes også for å redusere etterspørselsavgiftene.

Flåteoperatører og OEM-er må samarbeide med forsyningsleverandører for å sikre at riktig kapasitet for denne nye teknologien er på plass. Videre produserer ikke lastebil-OEM-er sine egne pakker, men kjøper dem fra tredjeparter, så de må sørge for at spenningskravene oppfyller spesifikasjonene til MCS, samt batteritettheten og avstanden mellom cellene. De må designe for kjøleaspektene, forskjellige kontakter og batteristyringssystemet. Alle disse endringene bidrar til kostnadene. Utplassering av infrastruktur er også en annen begrensende faktor i MCS, siden sikring av store nettforbindelser kan ta opptil 5 år. IDTechEx-undersøkelser finner at MCS-infrastruktur må være på plass mellom 2025 og 2030 for å støtte langdistanse elektriske lastebiler som kommer inn på markedet.

Plassering-nett-begrensningerPlassering-nett-begrensninger
Utfordringer ved implementering av MCS (kilde: IDTechEx-rapport "Ladeinfrastruktur for elektriske kjøretøy og flåter 2024-2034").

MCS-spillerlandskap
Å bringe MCS til markedet er en bransjeoverskridende innsats med ulike aktører langs verdikjeden. IDTechEx-undersøkelser finner at ledende EVSE-maskinvareleverandører nå utvikler sine egne megawatt-kompatible ladestasjoner. Komponentleverandører som kabel- og koblingsprodusenter følger etter og designer produkter som kan støtte MCS-spesifikasjoner.

MW-lading-etter-produsentMW-lading-etter-produsent
Megawatt ladespillerlandskap. Listene er ikke uttømmende (kilde: IDTechEx-rapport "Ladeinfrastruktur for elektriske kjøretøy og flåter 2024-2034").

Det var forventet at Tesla Semi ville bruke MCS-kontakten. Imidlertid, ifølge administrerende direktør for CharIN, bruker ikke Tesla MCS-kontakten. De første Tesla Semis i USA bruker i stedet en dedikert, proprietær kontakt, som IDTechEx spekulerer i er en tidligere versjon av MCS. Megacharger fra Tesla bruker en nedsenkingskjølt tykkere kabel enn deres nylig utgitte V4 Superchargers for å håndtere den høye strømstyrken som kreves for multimegawatt-belastninger.

Ikke-Tesla elektriske lastebiler vil sannsynligvis bruke MCS utelukkende eller en kombinasjon av både MCS- og CCS-teknologi. I juli 2022 ble det dannet et joint venture mellom Daimler Truck, TRATON GROUP og Volvo Group kalt Milence, med mål om å distribuere 1,700 DC offentlige ladepunkter (inkludert CCS og MCS) i Europa innen 2027. IDTechEx forutsier at DC-ladere som kan MW lading vil vise en CAGR på 43 % i det kommende tiåret, med mer granulære kraftklassesplittede prognoser tilgjengelig i "Ladeinfrastruktur for elektriske kjøretøy og flåter 2024-2034".

Kan MCS sette spikeren i kista for hydrogen?
Det faktum at bedrifter som har støttet MCS, som Daimler Trucks, nå også investerer i hydrogenfyring er forvirrende for mange. En tosporsstrategi følges i elektrifiseringen av porteføljen, med både batterielektriske og hydrogenbaserte drivlinjer som utvikles. IDTechEx-forskning finner imidlertid at bruken av MCS for elektriske lastebiler potensielt kan redusere behovet for hydrogenbrenselcellebiler av flere grunner.

MCS kan oppnå høy ladeeffektivitet, noe som betyr at en stor del av elektrisiteten som føres inn i kjøretøyets batterier omdannes til brukbar energi, noe som minimerer sløsing. Derimot involverer hydrogenproduksjon, transport og konvertering i brenselcellebiler flere energikonverteringstrinn, noe som fører til større energitap. Dessuten er infrastruktur for drivstoff for hydrogen kompleks og kostbar å etablere, og krever dedikerte produksjons-, lagrings- og distribusjonsanlegg for hydrogen. MCS kan også hente kraft fra ulike kilder, inkludert fornybar energi som vind, sol og vannkraft. Denne fleksibiliteten gir en renere og mer bærekraftig energimiks sammenlignet med hydrogenproduksjon, som ofte er avhengig av fossilt brensel.

Til slutt finner IDTechEx-forskning også at den nåværende høye prisen på hydrogen i betydelig grad påvirker brenselcellelastebilenes totale eierkostnader (TCO) og flåtenes vilje til å ta i bruk denne teknologien. MCS vil være faktoren som presser elektrisk til å være førstevalget for lastebiler. IDTechEx-rapporten om lademarkedet for elbiler inkluderer en detaljert dekning av megawatt-lading som vil støtte distribusjonen av elektriske lastebiler til markeder globalt.

For mer informasjon om denne rapporten, besøk www.IDTechEx.com/EVCharge.

Tidstempel:

Mer fra Envirotec