Het probleem van elektrische vrachtwagens zijn niet de voertuigen zelf, maar het opladen van de accu’s. China ziet het wisselen van accu’s als oplossing. Voor we dit in Europa kunnen, moet nog veel werk verzet worden.
In China rijden meer dan tien miljoen zware vrachtwagens rond, die samen verantwoordelijk zijn voor tien procent van de uitstoot van broeikasgassen in het land. De elektrificatie van personenauto’s is daar in volle gang: zeker in de steden rijdt een groot deel van de automobilisten al elektrisch. De Chinezen lopen tegen dezelfde problemen aan als wij: het opladen van de accu’s neemt teveel tijd in beslag. Daar hebben ze echter een oplossing: het wisselen van de accu’s.
Bij personenauto’s is battery swapping al helemaal ingeburgerd in China. In Europa kennen we het vooral van Nio, dat ook hier elektrische auto’s verkoopt met een verwisselbare accu. In China heeft Nio op deze manier al tientallen miljoenen keren de accu’s gewisseld van personenauto’s. Andere fabrikanten, waaronder Geely, tonen interesse in deze techniek. Dit zou betekenen dat het wisselen van accu’s ook in Europa voet aan de grond kan gaan krijgen, aangezien Geely het moederbedrijf is van automerken als Volvo, Smart en Polestar.
Veel voordelen
In China kan bij de helft van het aantal verkochte elektrische vrachtwagens nu al de accu gewisseld worden. Minstens negentien vrachtwagenfabrikanten bieden één of meerdere modellen aan met deze techniek. In totaal zijn er al zo’n vijftig zware elektrische vrachtwagens te koop met een verwisselbare accu.
Het wisselen van accu’s heeft meerdere voordelen. De meest voor de hand liggende: een vrachtwagen kan in enkele minuten voorzien zijn van een opgeladen accu, waardoor lange laadtijden worden voorkomen. Het is nog sneller dan diesel tanken. Maar er is meer. Door de vrachtwagen te voorzien van een nieuwere accu of één met een grotere capaciteit is deze weer up-to-date.
Dit opent de mogelijkheden tot het aanbieden van accu’s als een service, oftewel BaaS. Transportondernemers kunnen hun vrachtwagens voorzien van het type accu dat op dat moment het meest geschikt is voor de transporttaak. Hierdoor liggen operationele kosten lager. Omdat de accu het duurste onderdeel is van een elektrische vrachtwagen, daalt de prijs aanzienlijk. Zo kan een elektrische vrachtwagen tot de helft goedkoper worden. Ook nemen de wisselstations aanzienlijk minder ruimte in dan de laadpleinen, zeker als deze stations bij de transportbedrijven of bij distributiecentra worden geplaatst.
Van boven of onder
Bij vrachtwagens zijn er twee mogelijkheden. Met de accu’s achter de cabine zijn deze eenvoudig van bovenaf te wisselen. Onder andere het merk Sany biedt dergelijke vrachtwagens aan. In de wisselstations tilt een kraan het accupakket van het chassis en plaatst een nieuwe. Nadelen van deze optie zijn wel dat het chassis langer moet zijn en de vrachtwagen een relatief hoog zwaartepunt heeft. Dit is niet veel anders dan bij vrachtwagens op waterstof, waarbij de tanks veelal ook achter de cabine zijn gemonteerd.
Alternatief is de accu’s aan het chassis. Deze worden dan, net zoals bij personenauto’s, van onderen gewisseld. Dit is minder eenvoudig, maar zeker niet onmogelijk, zo bewijst accufabrikant CATL. Met een marktaandeel van 37 procent is dit één van de belangrijkste fabrikanten van accu’s ter wereld. Het levert ook accupakketten aan verschillende Europese fabrikanten. Samen met het Chinese staats-energiebedrijf SPIC werkt CATL al sinds 2018 aan wisselbare accu’s, die aan het chassis hangen. De wisselstations van Nio in ons land werken ook volgens dit principe.
Wisselbare accu’s kunnen ook onder een trailer geplaatst worden. De populariteit van e-trailers neemt toe, waarbij de wielen van de trailer remenergie omzetten in elektriciteit of zelfs de combinatie voortdrijven. Ook hier kunnen wisselbare accu’s een rol spelen. Onder andere Trailer Dynamics gelooft in deze oplossing, om zo de hele combinatie energiezuiniger te maken. Op deze manier haalt een vrachtwagen het meest uit de energie aan boord en neemt de actieradius toe.
Eerder dit jaar richtte de Chinese fabrikant CATL het bedrijf Qiji Energy op, dat zich specifiek toelegt op het wisselen van accu’s bij zware vrachtwagens via een Chinees netwerk van accuwisselstations. Qiji Energy richt zich zowel op het ontwikkelen van standaard accupakketten, de wisselstations zelf als ook op een cloud-based platform als telematica-oplossing. CATL heeft ondertussen de derde generatie wisselbare accu voor vrachtwagens ontwikkeld. Deze LFP-accu heeft een capaciteit van 171 kWh. Een vrachtwagen kan één, twee of drie van dergelijke pakketten aan het chassis hebben. Hiermee is de accucapaciteit in lijn met de Europese elektrische modellen.
Bij de helft van het aantal verkochte elektrische vrachtwagens in China kan nu al de accu gewisseld worden.
Ondertussen zijn de ontwikkelingen in China niet onopgemerkt gebleven in de rest van de wereld. Zo doet DB Schenker samen met CATL een onderzoek naar deze techniek. In Japan startte vrachtwagenfabrikant Mitsubishi-Fuso in augustus met een proef, waarbij de accu’s van de eCanter bij een station gewisseld kunnen worden. Deze kleine vrachtwagen is verkrijgbaar met één tot drie accupakketten en in 28 verschillende uitvoeringen. Het model wordt in Nederland onder de naam Fuso verkocht door Daimler Truck.
Wat bij de ontwikkelingen in China opvalt, is de trekkende rol van accufabrikant CATL, samen met het staatsenergiebedrijf. Zij hebben het op zich genomen om standaard accupakketten te ontwerpen en aan te bieden aan vrachtwagenfabrikanten. Bovendien zijn ook de wisselstations door hen ontworpen. Hierdoor werkt elke fabrikant met dezelfde accupakketten. Dit is wat dit plan nodig heeft: standaardisatie. Het wisselen van accu’s heeft alleen zin als verschillende merken en verschillende typen vrachtwagens dezelfde standaard gebruiken.
Accufabrikant
Initiatieven als Milence, waar vijf merken aan meedoen, bewijzen dat samenwerking heel goed mogelijk is. Het lastige is echter dat Europa geen heersende accufabrikant heeft. Het Zweedse Northvolt had die rol moeten gaan vervullen, maar dit bedrijf balanceert op het randje van faillissement. MAN gaat zijn eigen accupakketten bouwen in Duitsland en ook Paccar, het moederbedrijf van DAF, kijkt naar eigen accuproductie in samenwerking met Cummins. Andere fabrikanten betrekken hun accu’s uit China, onder andere van CATL. Hiermee ontbreekt dus een drijvende Europese partij die een standaard kan bepalen voor Europese vrachtwagenfabrikanten.
Daarbij hebben wisselbare accu’s ook veel invloed op het ontwerp van een vrachtwagen. De energie-dichtheid van een wisselbaar pakket is minder dan bij op maat gemaakte accu’s. Daarbij moet de constructie ook geschikt zijn om accu’s te kunnen wisselen. Steeds vaker zijn accupakketten onderdeel van het chassis, waarbij ze bijdragen aan de stevigheid van het voertuig. Om wisselbare accu’s te maken, zullen de chassis van vrachtwagens flink aangepast moeten worden. Hierbij hebben we het nog niet eens over een netwerk van wisselstations, dat nodig is.
Zonder een partij die een standaard vaststelt en het project trekt, gaat het niet gebeuren. Onmogelijk is het niet, zo bewijst men in China. Voor China deze kant op komt met hun techniek moeten er wel stappen gezet worden.
