Hoe lang duurt het opladen van een elektrische vrachtwagen?
Het elektrisch laden van een elektrische vrachtwagen duurt tussen de 1 en 10 uur. Als je het heel kort door de bocht neemt kun je het zelf uitrekenen door ‘de totale batterijcapaciteit’ te delen door ‘het vermogen van de lader’.
Een paar voorbeeldjes:
Een vrachtwagen komt met een bijna lege accu aan op zijn thuisbasis (depot) waar hij aan de lader gaat. De vrachtwagen heeft een batterijcapaciteit van 250kWh. De lader is een 50kW lader.
Dan is de tijd die nodig is om de vrachtwagen te laden 250kWh / 50kW = 5 uur.
Een andere vrachtwagen met 700kWh aan batterijcapaciteit komt bij een lader met een vermogen van 350kW. Die zal er ongeveer 2 uur over doen om weer vol te laden. (700 kWh / 350kW = 2uur).
Dit is ontzettend kort door de bocht, maar het geeft wel een indicatie waar je rekening mee kunt houden.
Accucapaciteit vergroten om actieradius te verhogen
Om de actieradius van een elektrische vrachtwagen te verhogen zien we dat fabrikanten steeds grotere accupakketten onder de vrachtwagens hangen. Een aantal jaar geleden was DAF de eerste fabrikant die met een elektrische vrachtwagen op de markt kwam. Deze had toen een accucapaciteit van 170kWh. Daarmee kon deze truck ongeveer 100km rijden. Sinds 2018 is het hard gegaan. Eind 2022 levert Volvo trekkers met 540kWh accucapaciteit. Goed voor een actieradius van 350km.
Eind januari 2022 zal Tesla haar eerste Semi’s gaan uitleveren. Vermoedelijk met 600kWh accucapaciteit. Goed voor 475km. Maar het kan nog gekker. Futuricum heeft haar eerste twee vrachtwagens geleverd met 900kWh aan accucapaciteit. Ook Tesla heeft ook een tweede variant in de pijplijn. Deze heeft een actieradius van 800km met waarschijnlijk een accucapaciteit van 1.000(!)kWh.
Met het oplopen van de accucapaciteit, loopt ook de tijd om te laden op. Toch?
Edit 19-10-2022: 1 december neemt PepsiCo de eerste Tesla Semi in ontvangt. Deze heeft een actieradius van 500 mijl / 800 kilometer. De verwachting is dat deze truck iets minder dan 1.000kWh aan batterijpakket zal meedragen.
De twee Designwerk's met 900kWh aan batterijcapaciteit.
Laden op de thuisbasis
Het stellen van de vraag; “hoe snel kan ik een elektrische vrachtwagen opladen?” is eigenlijk niet terecht. Je moet de vraag eigenlijk andersom stellen. “Hoeveel tijd heb ik om te laden?”
Stel je voor je bent een chauffeur op een elektrische vrachtwagen. Je komt aan het eind van de middag (16.00u) terug op de thuisbasis en je accu is zo goed als leeg. Op de planning staat dat je morgen om 04.30u weer moet gaan rijden. Je zet je truck aan de lader. Deze heeft dus 12,5uur de tijd om jouw vrachtwagen weer helemaal op te laden. Als jij weet hoe groot je accu is, dan kun je uitrekenen hoe snel je lader zou moeten zijn om hem helemaal vol te kunnen laden.
Twee voorbeeldjes.
Stel je hebt een elektrische vrachtwagen met 300kWh aan accucapaciteit. Dan moet je lader minimaal (300kWh / 12,5 uur = ) 24kW vermogen hebben. Dat komt er in de praktijk op neer dat een lader van 30kW voldoende is om je truck weer helemaal op te laden.
Stel nou dat je dat je over vijf jaar rijdt in een vrachtwagen met 1.000kWh accucapaciteit. Genoeg om je maximale rijtijd volledig op de snelweg door te rijden (720km). Daarnaast moet je nog wat laden en lossen, waardoor de tijd die je over hebt om te laden niet meer dan 10uur is. Het vermogen van je lader zal dan minimaal 100kW moeten zijn.
Stedelijke distributie. Een typische inzet waar de truck 's nachts op depot weer helemaal kan opladen.
Laden onderweg
Chauffeurs zijn verplicht om gedurende de werkdag minimaal 45 minuten te rusten. Dat betekent truck langs de kant en pauze houden. Een mooie gelegenheid om je vrachtwagen aan een lader te hangen. Onderweg zul je laders tegen komen die behoorlijk snel kunnen laden. Tegenwoordig is een 350kW lader voor personenwagens al geen uitzondering meer.
Hoeveel kun je dan bijladen in je pauze? Stel nou, je hebt haast. Je zit dus aan het eind van je pauze te wachten om direct weer te gaan rijden. Dan houden we ongeveer een half uur over om te laden. Als we op dat moment aan een 350kW lader staan ‘bij te laden’ kunnen we in dat half uur (0,5 uur X 350kW) 175kWh bij laden. Afhankelijk van je verbruik is dat 100 tot 150km wat je aan actieradius in je pauze ‘bij kunt laden’. Wanneer je met een volle accu vertrok en daar 350km mee kon rijden, kun je dus nu ineens 450km per dag maken. Als je dat keer 265 werkbare dagen vermenigvuldigt, kom je jaarlijks op bijna 120.000km. Op die manier is het voor veel bedrijven al goed mogelijk om elektrisch te gaan rijden.
Portland Electric Truck Charging Island. Een proefopstelling voor het onderweg opladen van vrachtwagens en bussen.
Super snel laden voor trucks, Megawatt Charging System (MCS)
Maar het kan altijd gekker. In Europa is het initiatief genomen om de laadsnelheden verder te verhogen. Er wordt gekeken naar de mogelijkheid om te laden met een vermogen van 3,75MW of anders gezegd 3.750KW. Ruim 10x zo snel als de snelste snelladers van dit moment. Voor vrachtwagens is het niet de verwachting dat zulke grote vermogens ook echt gebruikt gaan worden. Als ik het inschat is een vermogen van 1,5MW meer dan voldoende voor de Europese wegen. Met zulke vermogens laad je in 45 minuten (je verplichte pauze), 900km actieradius bij. Dat betekent dat we zelfs 24/7 zouden kunnen gaan rijden met elektrische vrachtwagens. Ik sluit bijvoorbeeld niet uit dat de rijdende melkontvangst (RMO) van deze techniek gebruik gaat maken. Al zitten er ook serieuze nadelen aan zulke hoge vermogens. Het elektriciteitsnet moet het vermogen kunnen leveren. Dat zouden we (in een aantal gevallen) kunnen opvangen met bufferbatterijen. Maar ook de prijs van deze systemen zal een stuk hoger zijn dan die van een ‘langzame 100kW lader’. Daardoor gaat de prijs voor een kWh weer omhoog en is het nog maar de vraag of het op prijs kan concurreren met bijvoorbeeld waterstofvrachtwagens. Daarnaast is het niet mogelijk om zulke vermogens te laden met de ‘normale’ CCS2 stekker. Er moet dus een andere stekker worden ontwikkeld.
Een nieuwe stekker is in de maak voor MCS.
Wie denkt dat dit toekomstmuziek is, zit er naast. Op het moment van schrijven 19-01-2022 zijn de eerste laders voor de Tesla Semi gespot. Deze laders zouden een vermogen van 1,5MW per stuk hebben. Persoonlijk ben ik erg benieuwd naar de (laad)specificaties van de Tesla Semi.
Hij is groot, heel groot! De Tesla Megacharger met een vermogen van 1,5MW. (let op de Dixie die er naast staat). De lader wordt geschat op 2.400mm hoogte.
De tijd die nodig is om een elektrische vrachtwagen op te laden.
De tijd die nodig is om een elektrische vrachtwagen op te laden, is dus afhankelijk van het de netto-accucapaciteit en het vermogen van de lader. De tijd om te laden is grofweg te bepalen door het aantal te laden kWh's, te delen door het vermogen van de lader.
In de praktijk gaan we zien dat we trucks "zo langzaam" mogelijk gaan laden. Aan het snel laden van elektrische vrachtwagens zit een aantal nadelen. De belangrijkste; het is ontzettend duur.