¿Qué es el sistema de carga de megavatios (MCS)?
Se requiere una nueva solución de carga de alta potencia para satisfacer la necesidad del mercado de la industria de camiones y autobuses de cargar vehículos eléctricos pesados en un período de tiempo aceptable. Como resultado, ahora se está desarrollando el Megawatt Charging System (MCS), un sistema de carga para vehículos eléctricos de batería grande. El MCS es capaz de cargar a una velocidad máxima de 3,75 megavatios (3000 amperios a 1250 voltios CC), que es la velocidad más alta. Se espera que MCS permita una carga rápida y eficiente no sólo para camiones, sino también para embarcaciones marítimas, aeronáuticas y mineras. La publicación final del estándar y el lanzamiento comercial se espera para 2024.
Importancia y caso de uso de MCS
La mayor tarifa de cargo ofrecida por MCS permitirá a los clientes conducir más distancia por día utilizando el tiempo de descanso obligatorio de las regulaciones de horas de servicio. Estas regulaciones establecen que los conductores deben tomar un descanso ocasionalmente durante su ciclo de conducción. Por ejemplo, la Unión Europea exige 45 minutos de descanso cada 4,5 horas de conducción; Estados Unidos exige 30 minutos después de 8 horas. Es bien sabido que reducir los tiempos de carga para adaptarlos a las pausas normales del ciclo de trabajo es un factor que permite mejorar la electrificación de los vehículos comerciales y el transporte de larga distancia. Sin embargo, no todos los propietarios de flotas comerciales requerirán MCS, ya que algunos pueden encontrar que una carga más lenta y nocturna en los depósitos se adapta mejor a sus ciclos de trabajo. El diseño del sitio se optimizará para obtener la solución de menor consumo de energía que cumpla con los requisitos del caso de uso. El informe reciente de IDTechEx encuentra que los cargadores de CA de nivel 2 proporcionan suficiente energía para recargar vehículos livianos y de servicio mediano durante la noche, pero los camiones de larga distancia con mayor capacidad de batería requerirán una carga rápida de CC. MCS es más adecuado para permitir la carga rápida de baterías cuando funcionan fuera del alcance de su base de operaciones; en otras palabras, una versión BEV de una estación de servicio con parada y llenado.
Desafíos en la implementación de SCV
MCS está diseñado para una corriente 6 veces mayor y una potencia hasta 10 veces mayor en comparación con CCS. La comercialización de cargadores con una potencia nominal de 1 MW requerirá una inversión significativa, ya que las estaciones con necesidades de energía tan altas incurrirán en importantes costos de instalación y actualización de la red. También se enfatiza la necesidad de almacenamiento de energía in situ y soluciones complementadas con energía solar para reducir los cargos por demanda.
Los operadores de flotas y los OEM deben trabajar junto con los proveedores de servicios públicos para garantizar que exista la capacidad adecuada para esta nueva tecnología. Además, los fabricantes de equipos originales de camiones no fabrican sus propios paquetes, sino que los compran a terceros, por lo que deben asegurarse de que los requisitos de voltaje cumplan con las especificaciones de MCS, así como la densidad de la batería y el espacio entre las celdas. Deben diseñar los aspectos de refrigeración, los diferentes conectores y el sistema de gestión de la batería. Todos estos cambios contribuyen al costo. El despliegue de infraestructura también es otro factor limitante en SCV, ya que asegurar grandes conexiones a la red puede llevar hasta cinco años. La investigación de IDTechEx encuentra que la infraestructura MCS debe estar implementada entre 2025 y 2030 para respaldar la entrada de camiones eléctricos de larga distancia al mercado.
Panorama del jugador MCS
Llevar MCS al mercado es un esfuerzo intersectorial con varios actores a lo largo de la cadena de valor. La investigación de IDTechEx revela que los principales proveedores de hardware EVSE están desarrollando sus propias estaciones de carga con capacidad para megavatios. Los proveedores de componentes, como los fabricantes de cables y conectores, están haciendo lo mismo y diseñando productos que puedan admitir las especificaciones MCS.
Se esperaba que el Tesla Semi utilizara el conector MCS. Sin embargo, según el director ejecutivo de CharIN, Tesla no utiliza el conector MCS. En cambio, los primeros Tesla Semis en los EE. UU. utilizan un conector exclusivo y exclusivo, que IDTechEx especula que es una versión anterior de MCS. El Megacharger de Tesla utiliza un cable más grueso enfriado por inmersión que sus Superchargers V4 recientemente lanzados para manejar el alto amperaje requerido para cargas de varios megavatios.
Los camiones eléctricos que no son de Tesla probablemente utilizarán MCS exclusivamente o una combinación de tecnología MCS y CCS. En julio de 2022 , se formó una empresa conjunta entre Daimler Truck, TRATON GROUP y Volvo Group llamada Milence, con el objetivo de implementar 1.700 puntos de carga públicos de CC (incluidos CCS y MCS) en Europa para 2027. IDTechEx pronostica que los cargadores de CC con capacidad de MW la carga exhibirá una tasa compuesta anual del 43 % en la próxima década, con pronósticos más granulares de división de clases de energía disponibles en "Infraestructura de carga para flotas y vehículos eléctricos 2024-2034".
¿Puede MCS poner el clavo en el ataúd del hidrógeno?
El hecho de que empresas que han apoyado a MCS, como Daimler Trucks, ahora también estén invirtiendo en el abastecimiento de hidrógeno resulta desconcertante para muchos. Se está aplicando una estrategia de doble vía en la electrificación de su cartera, con el desarrollo de transmisiones tanto eléctricas como basadas en hidrógeno. Sin embargo, la investigación de IDTechEx encuentra que la adopción de MCS para camiones eléctricos puede reducir potencialmente la necesidad de camiones con pila de combustible de hidrógeno por varias razones.
MCS puede lograr una alta eficiencia de carga, lo que significa que una gran parte de la electricidad alimentada a las baterías del vehículo se convierte en energía utilizable, minimizando el desperdicio. Por el contrario, la producción, el transporte y la conversión de hidrógeno en camiones de pila de combustible implican múltiples pasos de conversión de energía, lo que genera mayores pérdidas de energía. Además, la infraestructura de abastecimiento de hidrógeno es compleja y costosa de establecer, y requiere instalaciones dedicadas a la producción, el almacenamiento y la distribución de hidrógeno. MCS también puede obtener energía de diversas fuentes, incluidas energías renovables como la eólica, la solar y la hidroeléctrica. Esta flexibilidad permite una combinación energética más limpia y sostenible en comparación con la producción de hidrógeno, que a menudo depende de combustibles fósiles.
Finalmente, la investigación de IDTechEx también encuentra que el alto precio actual del hidrógeno afecta significativamente el costo total de propiedad (TCO) de los camiones de celda de combustible y la voluntad de las flotas de adoptar esta tecnología. MCS será el factor que impulse a los eléctricos a ser la primera opción para los camiones. El informe de IDTechEx sobre el mercado de carga de vehículos eléctricos incluye una cobertura detallada de la carga de megavatios que respaldará el despliegue de camiones eléctricos en los mercados de todo el mundo.
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