El proyecto NEFTON ha estado estudiando varios escenarios de carga para camiones eléctricos pesados basados en el sistema de carga de megavatios (MCS) desde hace tres años. El consorcio, liderado por la Universidad Técnica de Múnich, se centra en capacidades de carga de hasta tres megavatios. La abreviatura NEFTON corresponde al acrónimo alemán ‘Nutzfahrzeugelektrifizierung für Transportsektor-optimierte Netzanbindung’, que significa ‘Electrificación de vehículos comerciales para la conexión a la crimson optimizada para el sector del transporte’. ‘En términos más simples, los iniciadores buscan soluciones para recargar la batería del camión en la estación de carga lo más rápido posible.
Además de la Universidad Técnica de Múnich, en NEFTON participan también MAN Truck & Bus, AVL Software program and Capabilities, Prettl Electronics, Forschungsstelle für Energiewirtschaft eV y el Instituto Tecnológico de Deggendorf. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Economía de Alemania.
Hablamos con Max Zähringer, de la Universidad Técnica de Múnich, sobre cómo su equipo diseñó la solución de carga desde cero, si a veces se siente atrapado por la rápida dinámica del mercado y qué papel desempeña la investigación en la revolución de los motores. Según él, la demostración es un acontecimiento emocionante: “1.000 kW no es algo rutinario”.
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Señor Zähringer, el 19 de julio usted y sus socios del proyecto NEFTON demostrarán un proceso de carga con más de 1.000 kW en el MAN eTruck. ¿Con cuánta frecuencia lo han ensayado?
Aprovechamos al máximo el tiempo y trabajamos a fondo hasta poco antes del evento. Nuestra estación de carga de investigación reúne a un gran número de partes interesadas y departamentos especializados. La electrónica de potencia tiene que funcionar, al igual que la comunicación con ella y con el vehículo. El vehículo debe estar preparado para una corriente de carga de 1.500 A. Los desafíos son muchos, por lo que estamos aún más orgullosos de haber probado ya dos o tres procesos de carga con éxito.
Entonces, ¿estás nervioso antes de la manifestación de mañana?
El nerviosismo es regular; 1.000 kW no es algo rutinario. Nos hemos preparado bien para mañana y estamos listos para mostrar al público lo que hemos desarrollado y logrado como consorcio. Demostrar 1.000 kW ante representantes de alto rango del mundo empresarial, científico y político es muy diferente a repetirlo en condiciones de laboratorio hasta que funcione.
Hablando de consorcios, otras colaboraciones en materia de cargadores de megavatios en Alemania a veces solo se llevan a cabo en conjunto entre fabricantes de camiones y cargadores. ¿Por qué usted y sus socios de NEFTON decidieron formar un consorcio?
Comenzamos el proyecto hace tres años, lo que significa que empezamos a pensar en él hace casi cuatro años. En aquel entonces, la carga con megavatios period un terreno completamente nuevo y ningún fabricante de estaciones de carga estaba preparado para ello. Sin embargo, tuvimos la suerte de encontrar socios que pudieron desarrollar juntos uno de los primeros puntos de carga con megavatios. También nos enorgullece haber desarrollado soluciones a partir de un diseño que hoy podemos demostrar, porque eso es investigación.
Acabas de mencionar que el proyecto comenzó hace tres años, es decir, en 2021, y desde entonces el desarrollo de los camiones eléctricos ha sido tremendo. ¿A veces te sientes atrapado por la dinámica del mercado?
Es fantástico ver lo rápido que se está desarrollando este mercado. Y creo que también hemos contribuido a crear este impulso, sobre todo en el sector de la carga de megavatios. Con nuestra investigación orientada a la aplicación, siempre estamos muy cerca de lo que ocurre en el mercado, por lo que inevitablemente nos sentimos impulsados a avanzar de vez en cuando. Sin embargo, por lo basic seguimos impulsando el mercado por delante de nosotros. Por ejemplo, nuestra estación de carga ya está equipada con carga bidireccional y la comunicación correspondiente a través de ISO 15118-20. El mercado aún tiene que ponerse al día.
¿Ve un gran potencial en la carga V2G (Vehículo a crimson)? ¿Cómo encaja esto con el transporte de mercancías estrictamente cronometrado, donde los camiones tienen menos probabilidades de permanecer conectados a la estación de carga, pero deberían volver a la carretera lo antes posible, especialmente en los cargadores de megavatios?
Es cierto que los vehículos pesados circulan mucho más que los turismos, pero además de los turnos de trabajo, los camiones también están aparcados al menos 14 horas al día. Por supuesto, no todos están siempre conectados a una estación de carga, pero en este sentido hay un gran potencial. El ahorro que se puede conseguir con la electrificación inteligente de las cocheras depende de las circunstancias individuales. ¿Hay espacio en el tejado para paneles solares o los vehículos se aparcan en la cochera durante la noche y no en la casa del conductor? En la cochera que hemos evaluado, hemos podido reducir los costes energéticos hasta en un 90 por ciento, algo que sin duda deberías tener en cuenta. Si lo haces mediante MCS o CCS depende de los cargadores que tengas. El rendimiento también puede ser significativamente menor.
¿Qué otros hallazgos del proyecto sobre la viabilidad económica y factibilidad del transporte eléctrico de mercancías por carretera le han sorprendido hasta ahora?
Al principio del proyecto de investigación, la carrera entre los sistemas de propulsión eléctricos por batería y los basados en hidrógeno estaba bastante abierta desde un punto de vista puramente tecnológico. Con NEFTON, adoptamos desde el principio un enfoque holístico. Esto significa que también examinamos de cerca el tema de los sistemas energéticos y la carga bidireccional. Tener esto en cuenta en el análisis de rentabilidad puede reducir significativamente los costes del ciclo de vida. También incluye la integración de sistemas fotovoltaicos en las cocheras. Si se hace bien, se puede, por exagerar un poco, cargar casi free of charge. Personalmente, creo que todavía hay un potencial increíble en la vinculación de la logística con el sector energético. Necesitamos unir estos sectores de forma inteligente.
Usted menciona los motores de hidrógeno. ¿Qué implicaciones concretas tienen los resultados de su proyecto para el papel futuro de otras tecnologías, como el hidrógeno o incluso los camiones eléctricos con catenaria?
Sin duda, vemos que los sistemas de propulsión basados en hidrógeno tienen potencial para representar una alternativa económica en aplicaciones específicas. Sin embargo, los avances tecnológicos y de precios en los sistemas de baterías harán que estos nichos sean aún más pequeños. Desde un punto de vista técnico, los camiones con catenaria tienen sentido en un principio, ya que el sistema de baterías puede ser significativamente más pequeño y, por lo tanto, más ligero y más barato. Los mayores desafíos se encuentran en el lado de la infraestructura. Desde el punto de vista de los costos, es difícil de evaluar porque no sabemos quién operaría el sistema y es difícil establecer un mercado libre. Sin embargo, yo clasificaría los obstáculos de procedimiento como mayores. Si una estación de carga no funciona, normalmente se puede conducir hasta la siguiente. ¿Qué se hace si una parte de la catenaria no funciona durante un día? La fiabilidad es un gran problema en la logística.
Por eso, cada vez se oye más claramente la necesidad de una infraestructura de recarga fiable. El gobierno alemán acaba de presentar los puntos clave para la primera crimson de recarga para camiones en Alemania. ¿Cree que puede funcionar la ampliación sobre esta base?
La pregunta no es tan fácil de responder. La crimson de carga inicial es un primer paso esencial con un cierto poder simbólico para todo el sector. La crimson de carga inicial debe considerarse parte de la infraestructura de carga pública. Algunos operadores de puntos de carga para automóviles ya están abriendo sus puntos de carga a los camiones eléctricos. Muchas empresas de logística están considerando abrir su infraestructura de carga privada si no la utilizan sus propios vehículos. Sin embargo, también está claro que la transformación se producirá rápidamente si se quieren cumplir los objetivos de emisiones. En consecuencia, también se deben considerar conexiones de crimson adecuadas en los 350 lugares licitados para permitir una rápida ampliación.
¿En su opinión, cómo se encuentra Alemania a nivel internacional en materia de electrificación del transporte de mercancías por carretera?
En comparación con el resto de Europa, estamos dando pasos muy valiosos, aunque la supresión de las subvenciones ha dejado a muchos transportistas en la incertidumbre. Las ofertas de los fabricantes de vehículos están listas, los operadores de infraestructuras de carga como Milence y Citywatt están abriendo parques de carga para camiones eléctricos y, si nos fijamos bien, podemos ver los primeros vehículos en las autopistas. Como nación, tenemos la oportunidad de dar forma activamente a esta transformación. Los enfoques están ahí. Ahora es el momento de implementarlos. También podemos ver que otros países, especialmente en Europa del Este, nos miran en busca de inspiración. Eso también significa que depende de nosotros descarbonizar rápidamente el transporte de mercancías europeo.
Si miramos un poco más lejos, vemos una dinámica muy comparable en el mercado estadounidense; la Estrategia Nacional de Corredor de Carga de Cero Emisiones también permite allí el uso de camiones eléctricos de batería, incluso si los desafíos son mayores debido a los diferentes despliegues de vehículos.
Volvamos a la demostración de carga. ¿Qué importancia tiene este día dentro del proyecto NEFTON y qué más tenéis previsto hasta que el proyecto concluya a mediados de 2025?
La demostración es el objetivo central del proyecto de investigación. Necesitamos una carga de megavatios para garantizar un uso fiable y rápido en el transporte de larga distancia. Sin embargo, también nos dimos cuenta desde el principio de que estamos cerca de desarrollar una serie con un megavatio. El estándar de carga MCS está especificado para hasta 3000 A. En el vehículo, eso significa una carga completa en menos de 15 minutos. Es exactamente lo que queremos lograr. Cuando la corriente se triplica, la mayoría de los desafíos relacionados con las térmicas y las pérdidas se multiplican por nueve. No lo demostraremos en el vehículo, pero presentaremos un banco de pruebas que abarca todo, desde el cable de carga hasta los sistemas de batería del vehículo.
¡Qué sorpresa! ¿Cuándo podremos esperar ver cargadores de 3 MW en uso público?
La primera pregunta es: ¿cuándo necesitaremos cargadores de 3 MW para el transporte de mercancías por carretera? O bien cuando los tiempos de inactividad sean muy cortos, por ejemplo, en operaciones de varios turnos, o bien cuando se introduzca el transporte autónomo y ya no se esté limitado por los períodos de conducción y descanso. En ambos casos, los 3 MW abren un cierto tipo de flexibilidad y potencial de optimización. La pregunta interesante será: ¿cuánto cuesta el kWh en un cargador de 3 MW? ¿Está dispuesto a pagar ese precio? Actualmente estamos desarrollando las tecnologías y considerando cómo podemos integrarlas en el vehículo. El que veamos o no 3 MW en 2030 dependerá, en mi opinión, de muchos factores, no solo técnicos.
¿Y qué hará su empleador, la Universidad Técnica de Múnich, con los resultados del proyecto? ¿Qué papel quiere desempeñar en el futuro en la expansión de la movilidad eléctrica en el sector de los vehículos industriales?
En primer lugar, somos responsables de la transferencia de conocimientos de la investigación a la industria y la sociedad. Apoyamos a todo, desde las empresas de logística hasta el Consejo Alemán de Expertos Económicos, para contribuir a una rápida implementación. Además, constantemente surgen nuevos proyectos de investigación de los proyectos actuales. En SPIRIT-E, por ejemplo, estamos trabajando en soluciones escalables para la electrificación de las cocheras. Los aspectos centrales son el uso compartido de la infraestructura de carga y la integración de sistemas de reserva para los puntos de carga.
Un segundo ámbito importante para nosotros como TUM es el emprendimiento. La logística tiene un gran potencial en términos de electrificación y digitalización. Existe potencial para startups innovadoras en este sector. También en este ámbito estamos activos. Una de nuestras startups está trabajando intensamente en la interconexión de la logística y la industria energética y actualmente se encuentra en la fase de fundación.
¿Cómo puede la investigación contribuir a acelerar la electrificación del transporte de mercancías por carretera?
La investigación es el primer paso esencial para la transformación. Tomemos como ejemplo la descarbonización del transporte de mercancías por carretera, que se desprende de los resultados de la investigación climática. Sin analizar las distintas tecnologías de propulsión y probar diferentes soluciones, no es posible llevar a cabo una transformación dirigida. La investigación tiene como tarea señalar los caminos y determinar los más sensatos. Y esto debe hacerse sin intereses económicos ni sentimientos personales. Esto se aplica a toda la cadena de valor, desde la investigación de las células de las baterías hasta los enfoques de reciclaje. La simbiosis entre la investigación y la ciencia con la industria es nuestro punto fuerte en Alemania y debemos mantenerla.
Señor Zähringer, ¡muchas gracias!