Ładowanie przyszłości z rekordową prędkością: w ramach projektu NEFTON MAN po raz pierwszy osiąga 3000 amperów

W ramach projektu NEFTON MAN wykorzystał na stanowisku badawczym wysokoprądową ścieżkę ładowania pojazdów o natężeniu 3000 amperów. Technologia ta umożliwia osiągnięcie w przyszłości mocy ładowania do trzech megawatów. Umożliwiłoby to znaczne skrócenie czasu ładowania elektrycznych ciężarówek.
Elektryczne ciężarówki z dwoma kierowcami mogłyby korzystać z mocy ładowania przekraczającej jeden megawat. Nawet jeśli ciężarówka nie mogłaby być ładowana w nocy, krótszy czas ładowania byłby korzystny.
W finansowanym przez NEFTON 3000 projekcie osiągnięto przełom technologiczny: MAN Truck & Bus i pozostali partnerzy projektu z powodzeniem osiągnęli stabilny prąd ładowania o natężeniu 3000 amperów, współpracując z infrastrukturą stanowiska badawczego. Wynik ten stanowi znaczący postęp w dziedzinie ładowania megawatowego i rozszerza przyszłe możliwości eksploatacyjne pojazdów użytkowych z napędem akumulatorowym.
Seria testów przeprowadzonych na stanowiskach testowych Uniwersytetu Technicznego w Monachium oraz w instytucie Fraunhofer ISE we Fryburgu dostarczyła solidnych danych dotyczących charakterystyki termicznej, elementów przełączających, układów chłodzenia i architektury bezpieczeństwa toru ładowania, który w przyszłości może umożliwić ładowanie z mocą do trzech megawatów (MW).
Wydajność ładowania osiągnięta w projekcie NEFTON spełnia kluczowy cel branży: czasy ładowania muszą być zgodne z procesami operacyjnymi. Przybliża to scenariusz, w którym eTruck może naładować wystarczającą ilość energii, aby w ciągu 10–15 minut zapewnić zasięg 400 km. Postęp ten może się okazać szczególnie istotny, gdy ładowanie nie jest możliwe podczas wymaganych prawem przerw w jeździe. Zadania transportowe, które ze względu na planowanie operacyjne rozpoczynają się bez ładowania w nocy, również korzystają z bardzo wysokich mocy ładowania, gdyż ciężarówka może szybko wrócić do pracy. Ponadto operacje z udziałem dwóch zespołów kierowców stwarzają sytuacje, w których przestoje muszą być jak najkrótsze. W dłuższej perspektywie istnieje też potencjał zmniejszenia rozmiarów akumulatorów, jeśli ekstremalnie szybkie ładowanie pośrednie będzie mogło być przeprowadzane kilka razy dziennie.
Aby osiągnąć moc ładowania rzędu megawatów, w projekcie NEFTON 3000 zaprojektowano na nowo kluczowe komponenty. Tor prądowy zoptymalizowano pod kątem minimalizacji oporu elektrycznego, ponieważ wysokie natężenie prądu generuje znaczne straty ciepła. Chłodzenie cieczą kabli, złączy i rozdzielnic zostało zaprojektowane tak, aby zapewnić pracę wszystkich komponentów w dopuszczalnych zakresach temperatur oraz spełnić wysokie wymagania termiczne i elektryczne. Styczniki i urządzenia wyłączające zaprojektowano z myślą o wysokiej mocy przełączania, jednocześnie spełniając wymogi bezpieczeństwa. Ponadto duży nacisk położono na integrację z pojazdami, uwzględniającą zarówno montaż, masę, jak i bezpieczeństwo.
Seria testów przeprowadzonych na stanowiskach badawczych Politechniki Monachijskiej oraz w instytucie Fraunhofer ISE we Fryburgu dostarczyła solidnych danych dotyczących właściwości termicznych, elementów przełączających, systemów chłodzenia i architektury bezpieczeństwa toru ładowania, który w przyszłości mógłby umożliwić ładowanie z mocą do trzech megawatów (MW).
Aby jednak moce ładowania znacznie przekraczające jeden megawat stały się w przyszłości rzeczywistością, konieczne byłoby najpierw opracowanie nowej generacji systemów akumulatorowych, zaprojektowanych specjalnie z myślą o wysokich mocach ładowania. Chemia ogniw, konstrukcja modułów i połączenia elektryczne wymagałyby optymalizacji, aby efektywnie absorbować i przetwarzać wysokie prądy. Konieczne byłyby również modyfikacje w zakresie infrastruktury.
Konsorcjum projektu NEFTON składa się z MAN Truck & Bus, AVL, Politechniki Monachijskiej, Fraunhofer ISE, Prettl Electronics Automotive, Centrum Badań nad Gospodarką Energetyczną oraz Instytutu Technologii w Deggendorfie. Projekt był finansowany przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Działań na rzecz Klimatu (DFR) i wspierany przez agencję zarządzającą projektami DLR. W lipcu 2024 roku zaprezentowano już pojazd MAN eTGX o mocy ładowania jednego megawata jako ważny kamień milowy w projekcie NEFTON; teraz moc ładowania na stanowisku testowym została ponownie znacznie zwiększona.
Po zakończeniu projektu Grupa TRATON będzie kontynuować prace. Zdobyte informacje zostaną wykorzystane w dalszym rozwoju ścieżek ładowania wysokoprądowego zbliżonych do produkcyjnych, a także w badaniach nad funkcjami dwukierunkowymi i ładowaniem MCS o natężeniu do 3000 amperów.

    Tekst: Jarosław Brach

    Zdjęcia: Producent