Camioanele electrice – Prezent timid, viitor optimist și de ce ”electrificarea” este atât de complicată

​Pe străzi sunt tot mai multe mașini electrice, dar camioanele electrice sunt abia la începutul unui drum lung, însă cu promisiuni mari de reușită după 2025. Sunt multe obstacole de depășit și este o concurență între două tehnologii, iar în prezent nu se știe care dintre ele va câștiga sau măcar dacă va trebui să existe un câștigător clar. În articol puteți citi despre camioanele cu motor electric din prezent și despre cum se poate schimba un sector greu de ”electrificat”.

Camioanele electrice – Un început cu numere mici dar cu promisiuni mari

Volvo Trucks anunța la început de octombrie că a primit una dintre cele mai mari comenzi din industrie pentru camioane electrice, de la o companie de shipping numită DFDS. Era motiv de mândrie, dar cantitatea era de numai de 100 de unități, ceea ce spune multe despre stadiul în care se află domeniul camioanelor cu motor electric. Modelul electric se numește FM, autonomia este de 300 km și primele livrări vor fi făcute (abia) la final de 2022.

sursa foto Volvo Trucks

În 2017 Elon Musk prezenta Tesla Semi, un camion electric care va costa 150.000 dolari în versiunea cu autonomie de 500 km și 180.000 dolari în versiunea cu 180.000 dolari. Promisiunea era atunci că primele livrări vor fi în 2019, dar nu s-a reușit din mai multe motive, multe dintre ele de ordin tehnologic. Acum așteptarea este că primele modele vor fi livrate în 2022.

Anul 2021 a fost cel mai bun pentru mașinile electrice în Europa și totalul se va apropia de un milion de autoturisme, cele mai vândute fiind Tesla Model 3 și Volkswagen ID3. În SUA au fost anunțate și primele camionete electrice, modele Ford, Chrysler sau Dodge, cu autonomie de la 300 până la 600 km în funcție de baterie. Estimarea pesimistă este că în 2030 peste 30% dintre camionetele noi (pick-up trucks) vândute în SUA vor fi full-electrice.

Amazon a comandat în toamna lui 2019 un total de 100.000 de dube electrice de livrări de la o companie numită Rivian, companie la care Amazon are 20% din acțiuni. Este una dintre cele mai mari comenzi din industria vehiculelor electrice, în valoare de peste 4 miliarde dolari, iar camionetele ar trebui livrate în câțiva ani,

Dar dacă vorbim despre camioane electrice, suntem abia la început și mai multe sunt în teste decât la firme, pe șosele.

De ce ”electrificarea” este mult mai grea la camioane decât la autoturisme

Așadar lucrurile se mișcă repede și electrificarea devine realitate și sub presiunea regulilor tot mai dure venite de la diversele guverne care setează ținte cuprinse între 2035 și 2040 pentru momentul din care NU se vor mai vinde mașini diesel sau pe benzină.

La camioane electrificarea este însă mult mai complicat de realizat fiindcă vorbim de vehicule de multe tone care trebuie să ruleze multe ore pe zi transportând încărcături grele. Uneori un camion este condus 11-12 ore pe zi pe distanțe de 800-1.000 km. Dacă ar fi ca autonomia la aceste camioane full-electrice să fie similară cu cea de la camioanele diesel ar însemna ca bateriile să cântărească peste o tonă și să fie extraordinar de scumpe. Nu este o soluție, iar camioanele electrice din prezent au autonomie de 250-300 km. Spre 2030 se speră că vor fi pe șosele camioane electrice mari cu autonomie de 800 -1.000 km.

Camioane pe hidrogen (foto Daimler Trucks)

Electrificarea în domeniul camioanelor este un subiect discutat de mai bine un deceniu, companii precum Volvo și Daimler au lansat pe piață și modele ce pot fi comandate, însă mult sub 1% dintre camioanele vândute anual sunt electrice.

Problemele țin de costuri, dar și de autonomie, pentru că posibilitatea de a rula doar 300-400 km după o încărcare nu este de mare folos pentru un scenariu deloc rar în care unele camioane cu mărfuri trebuie să parcurgă zilnic 800 – 1.000 km. În plus, o mare problemă ține de timpii mari de încărcare, ore bune în care camionul trebuie să stea în priză, în loc să ruleze pe șosea.

În iunie, Daimler Trucks, compania care produce în lume cele mai multe camioane și autobuze anunța că are așteptări moderate de vânzări din partea primului camion electric al grupului german, eActros. Șefii Mercedes spuneau atunci că acest camion electric costă de trei ori mai mult decât un model diesel similar, din cauza bateriei, iar autonomia este mai mică la modelul electric.

Vânzările pentru acest model vor crește gradual, spuneau germanii, iar în 2025 costurile unui model electric vor ajunge similare cu cele ale unui camion diesel, incluzând aici și costurile de operare care sunt mai mici la modelele electrice. Cei de la Daimler au spus că acest obiectiv pentru 2025 va putea fi îndeplinit dacă nu va crește prețul energiei și dacă se vor acorda și subvenții guvernamentale.

Foto Renault Trucks

Mult mai mulți ani costurile de achiziție pentru un camion electric vor rămâne mai mari decât pentru un camion cu propulsie convențională.

Lucrurile s-au pus în mișcare puternic și la electrificarea camioanelor grele, mai ales că se estimează că acestea contribuie cu 7% la emisiile globale de CO2. Volvo, Daimler, MAN, Scania și Tesla sunt câteva dintre companiile care au planuri mari în domeniu.

Două tehnologii sunt utilizate la camioanele electrice și nu este încă foarte clar care dintre ele va câștiga și nici nu este clar dacă va fi nevoie să existe un câștigător clar. Pentru dubele de livrări și pentru camioanele de mici dimensiuni va fi potrivită încărcarea la priză, iar pentru cele cu parcurs lung va fi mai potrivită tehnologia pilei de combustie, ceea ce presupune alimentarea la o stație cu hidrogen, dar tot propulsia cu ajutorul unui motor electric.

Stații mai puternice de încărcare, nu baterii mult mai mari

Un studiu din aprilie al Stockholm Environment Institute (SEI) spunea că este posibil ca pe viitor camioanele cu motoare electrice să fie la fel de viabile precum cele diesel. Cheia este să nu ne concentrăm pe mărimea bateriei, ci pe construirea de încărcătoare puternice și rapide care să permită încărcări rapide. Fraza de bază a studiului este ”fast charging, not bigger batteries”.

Un mare avantaj este că pentru camioanele electrice nu este nevoie să fie stații de încărcare peste tot, ci ar fi ideal să fie instalate stații de încărcare în puncte cheie, cum ar fi pe cele mai circulate drumuri, în porturi și în terminalele modale de marfă.

Camioane Tesla Semi, ilustrație (foto – Mariusz Burcz, Dreamstime.com)

Sistemul ar putea funcționa bine dacă stațiile vor permite o încărcare rapidă a bateriei în 45 de minute și dacă acea încărcare va permite apoi măcar patru ore și jumătate de rulare. Spre exemplu la un model de camion electric de mare tonaj numit eCascadia, al americanilor de la Freightliner Trucks, este promisă o încărcare rapidă de până la 80% în 90 de minute la varianta cu baterie foarte mare de 475 kWh.

Nu contează atât de mult capacitatea bateriei, important este să primească mai multă putere de la încărcător și camionul să poată sta cât mau multe ore pe șosea și nu la încărcat.

Autorii studiului mai spun că prin încărcare rapidă, cu cât este vehiculul este mai mare, cu atât electricele vor fi mai avantajate. Un vehicul mai greu consumă mai multă energie și cu cât consumi mai multă energie, cu atât mai mare este și potențialul de a o economisi. Un camion de mare tonaj consumă mai multă motorină pentru fiecare km decât un camion de mic tonaj și deci potențialul de economisire este mare dacă se poate trece total la motor electric.

Două tehnologii cu plusuri și minusuri

Așadar, două tehnologii concurează: camioane cu baterii electrice care se încarcă la priză și vehiculele electrice care folosesc tehnologia pilei de combustie și au rezervor ce trebuie alimentat cu hidrogen.

Pilele de combustie (hydrogen fuel cells) generează electricitate printr-o reacție electrochimică între hidrogen (care este stocat într-un rezervor) și oxigen. Electricitatea generată de pilele de combustie propulsează motorul electric al camionului și marele avantaj este că rezervorul poate fi umplut în doar câteva minute, iar camionul rulează cu motor electric cu emisii nepoluante. În plus, aceste camioane au nevoie de baterii mult mai mici și deci pot fi mai ușoare sau spațiul ce ar fi fost ocupat de baterii gigantice poate fi folosit pentru stocare.

Daimler a testat un prototip de camion numit GenH2 ce are o autonomie de 1.000 km între alimentări și planul este de a face teste cu clienții începând cu 2023 și de a-l produce după 2025.

Hyundai a testat camioane electrice pe hidrogen în SUA și în Elveția și vrea să înceapă să le vândă pe piața din SUA în 2022. Cele mai mari au autonomie de 800 km.

Citește și: Înmatriculările de mașini full-electrice s-au dublat în UE. Dieselul a avut o nouă scădere severă

Problema cu hidrogenul este că sunt foarte puține stații de alimentare în lume și nu pare că numărul va crește consistent în următorii ani. Mai mult, producția hidrogenului este un proces intensiv din punct de vedere energetic, cu emisii mari de CO2. care anulează o parte dintre beneficiile rulării acestor vehicule ”verzi”.

Mulți spun că tehnologia pe hidrogen este superioară celei cu baterii electrice care sunt încărcate la priză, dar hidrogenul este dezavantajat de costurile mari de producție și de faptul că pare să dureze mult mai mult până vor exista rețele extinse de stații de alimentare.

Este imposibil în prezent să spunem cine va câștiga și nici dacă este nevoie ca o tehnologie anume să se impună clar, mai ales că bateriile au avansat mult în ultimul deceniu și s-au ieftinit, iar densitatea energetică a crescut. Bateriile electrice încărcabile la priză ar putea fi ideale pentru mașini grele care fac mai puțin de 150 km pe zi și care opresc foarte des (cum ar fi camioanele din șantiere sau cele de salubrizare). Alimentarea cu hidrogen ar putea fi varianta mai potrivită pentru camioanele grele de transport care parcurg sute de km pe zi, dar pentru asta va fi nevoie de investiții și de subvenții.

Acest lucru l-a explicat și Martin Daum, CEO Daimler Trucks, într-un recent interviu acordat la CNBC ”Mergem în ambele direcții fiindcă ambele au sens”, a spus el, referindu-se la dezbaterea legată de care tehnologie electrică ar trebui să aibă prioritate. ”Dacă este vorba de livrarea în oraș unde este nevoie de mai puțină energie, poți lăsa vehiculul la încărcat peste noapte și este potrivită tehnologia bateriilor electrice. (…) Însă când ești pe drum întins, când mergi, de exemplu, de la Stockholm la Barcelona, eu cred că ai nevoie de ceva ce poți realimenta mai bine și atunci mai potrivit este hidrogenul”.

Va depinde totul de capacitatea bateriei vehiculului electric. Spre exemplu, Dacia Spring are baterie de 33 kWh, Tesla Model 3 de 60 kWh, iar Mercedes EQS 450+ are baterie de 120 kWh. Cel mai nou camion anunțat de Volvo are baterii de 264 kWh, iar Freightliner eCascadia are versiuni cu baterii de 315, respectiv 475 kWh, autonomia promisă fiind de peste 350 km.

Camioanele electrice și calculele economice

Care este principalul avantaj al camioanelor electrice? Emisii poluante zero, dar pentru companiile de transport este vorba de costuri operaționale mai mici. Camioanele full-electrice au mai puține piese și, cel puțin în teorie sunt mai puține șanse ca ceva să se strice. În plus, diverse calcule arată că față de costurile cu carburantul la un camion diesel, costurile cu încărcarea la un camion electric ar fi cu 40 – 50% mai mici. Din păcate însă, prognozatele scumpiri ale energiei electrice ar putea face ca aceste procente de economie să fie mai mici pe viitor.

Mai mult: sunt costuri operaționale care nu vor scădea când vor fi folosite pe scară largă aceste camioane electrice. Este vorba de costurile cu salariile șoferilor, cu asigurările, cu diverse consumabile (de ex anvelope), cu asigurările, cu licențele, cu mentenanța și cu alte taxe. Per total, costurile unor companii pe flota de electrice s-ar putea să fie cu 15-20% mai mici în fiecare an dacă totul merge bine.

Camioanele de lungă distanță din prezent parcurg și peste 150.000 km/an și sunt folosite uneori mai mult de 15 ani. Este clar că un camion full-electric cu baterii nu are în prezent o autonomie atât de mare, dar spre 2030 avansul în domeniul bateriilor ar putea face viabile astfel de camioane.

Surse: Wall Street Journal, CNBC, BBC, New York Times, Reuters, Le Monde, Bloomberg