Czy MCS to ostateczne rozwiązanie w dziedzinie ładowania ciężarówek o mocy megawatowa?

Z powodu wprowadzania do użytku komercyjnego pierwszych ciężarówek i stacji ładowania zgodnych z MCS, może wydawać się przedwczesne pytanie, czy system Megawatt Charging System (MCS) pozostanie dominującym interfejsem ładowania dla ciężkiego transportu.

MCS dopiero co przekroczył etap rozwoju i wchodzi teraz na rynek, podczas gdy końcowe kroki standaryzacji międzynarodowej są realizowane. Producenci ciężarówek wprowadzają pojazdy, sprzęt do ładowania, kable oraz gniazdka ładowania zgodne z MCS, a pierwsze centra ładowania ciężarówek już funkcjonują przy użyciu zainstalowanego sprzętu. W miarę jak specyfikacje techniczne są ujednolicanie na całym świecie, MCS wydaje się być na dobrej drodze, by stać się standardowym interfejsem do ultr szybkiego ładowania ciężarówek elektrycznych na baterie.

Jednak już pojawiają się alternatywne koncepcje. Na targach Power2Drive Europe w Monachium w czerwcu kilka firm przedstawiło rozwiązania zaprojektowane albo po to, by przewyższyć możliwości MCS, albo aby całkowicie zrezygnować z konwencjonalnego złącza do ładowania. Na przykład startup akroVA zaprezentował ręcznie obsługiwany wtyczkę do ładowania o mocy do sześciu megawatów. Podczas tych samych targów Instytut Fraunhofera ds. Systemów Transportu i Infrastruktury (IVI) przedstawił zautomatyzowany system ładowania pod pojazdem przeznaczony dla ciężarówek elektrycznych, który ma dostarczać moc do 4,5 megawatów.

To nie jest powtórka walk o złącza do ładowania, które widziano we wczesnych latach pojazdów elektrycznych. Zamiast tego debata przenosi się na kwestię, czy pojedyncza interfejsowa platforma taka jak MCS może sprostać całemu spektrum wymagań związanych z ładowaniem w transporcie ciężarowym – od publicznych stacji ładowania na autostradach i operacji w magazynach po pojazdy autonomiczne działające w portach i terminalach logistycznych.

MCS obecnie ustala standard

Jeśli chodzi o publiczne ładowanie o dużej mocy, MCS obecnie nie ma żadnej realnej alternatywy. Rozwój systemu Megawatt Charging System rozpoczął się w 2018 roku pod auspicjami stowarzyszenia branżowego Charging Interface Initiative (CharIN). Na początku 2026 roku opublikowano centralną specyfikację techniczną dla złącza MCS, IEC TS 63379. Określa ona napięcia pracy do 1 250 woltów oraz prądy do 3 000 amperów, co umożliwia maksymalną moc ładowania sięgającą 3,75 megawatta.

MCS łączy tę wydajność ładowania z kluczową zaletą: został zaprojektowany jako jednolity standard obowiązujący dla różnych producentów. W zasadzie każdy pojazd kompatybilny z MCS powinien móc się ładować w dowolnym punkcie ładowania MCS, niezależnie od producenta pojazdu czy infrastruktury ładowania, pod warunkiem że obie strony spełniają określone specyfikacje. Interfejs ten opiera się również na architekturze komunikacji i bezpieczeństwa opracowanej przez Combined Charging System (CCS), co odzwierciedla doświadczenia zdobyte na rynku samochodów osobowych.

Konektor MCS jest nadal podłączany ręcznie. Pomimo dużych prądów, kabli chłodzonych cieczą oraz rozmiaru samego konektora, system został zaprojektowany tak, by funkcjonować bez pomocy robotycznej ani innych urządzeń technicznych. Każdy, kto miał styczność z konektorem MCS, wie jednak, że nie jest on wcale lekki. Mimo to koncepcja ta doskonale nadaje się do transportu długodystansowego: kierowcy mogą podłączyć ciężarówkę podczas przerwy na odpoczynek wymaganej przez prawo, naładować pojazd i kontynuować podróż po zakończeniu ładowania.

Transport ciężki obejmuje jednak znacznie więcej niż tylko stacje postojowe na autostradach. Prace w magazynach, porty, place załadunkowe oraz zautomatyzowane środowiska logistyczne stawiają inne wyzwania. Czy kierowca nadal musi podłączać kabel do ładowania? Jak można zintegrować infrastrukturę ładowania na terenach o ograniczonej przestrzeni? A w miarę jak pojemność baterii rośnie, a okna ładowania stają się coraz krótsze, czy maksymalna moc ładowania wynosząca 3,75 megawata będzie wystarczająca w dłuższej perspektywie?

akroVA ma na celu dostarczenie 6 MW przez jeden gniazdko

Najbardziej bezpośrednią alternatywą dla MCS jest inny złącze do ładowania. Na stoisku GLS Mobility firma Power2Drive Europe przedstawiła system stworzony przez niemiecką startupową spółkę akroVA, powstałą w wyniku rozdzielenia się od paXos Solar – system ten jest w stanie dostarczać aż sześć megawatów mocy. Technologia ta opiera się na rozwiązaniu Cool-Load Megawatt Plug (CLMW) firmy paXos, które otrzymało nagrodę Power2Drive w 2023 roku. Gdy system został po raz pierwszy zaprezentowany, redakcja electrive rozmawiała z jego twórcą, Peterem Hakenbergiem, który zademonstrował tę technologię.

Główna różnica w porównaniu z konwencjonalnymi złączami do ładowania polega na projekcie kontaktów. Zamiast wydłużonych styków i odpowiadających im gniazdek, system wykorzystuje kilka pierścieniowatych powierzchni kontaktowych. Dzięki temu złącze można włożyć w dowolnej orientacji. Po połączeniu kontakty są mechanicznie zamknięte i ściśnięte ze dużą siłą.

Zgodnie z paXos, duża powierzchnia kontaktu zmniejsza opór elektryczny, a tym samym ilość wytwarzanego ciepła. Kontakty i kable są również aktywnie chłodzone. Pomimo dużej średnicy, kabel został zaprojektowany tak, aby zachować elastyczność, poprzez użycie kilku mniejszych, splecionych przewodników zamiast jednego solidnego kabla.

Zgodnie z dokumentacją testową opublikowaną przez paXos, system wykazał zdolność przesyłania mocy wynoszącej 4 000 amperów przy napięciu 1 500 woltów, co odpowiada sześciu megawatom. Całe urządzenie, składające się z złącza, gniazda oraz czterometrowego kabla, pracowało bez przerwy przez 46 minut. Według producenta, ten skalowalny koncept został zaprojektowany tak, aby umożliwić prąd ładowania od trzech do dwunastu megawatów.

Z technicznego punktu widzenia akroVA jest przeznaczona do tych samych zastosowań co MCS. Kierowca nadal łączy ciężarówkę z stacją ładowania za pomocą kabla, ale system został zaprojektowany tak, aby zapewniać znacznie wyższą moc ładowania. Jednocześnie złącze ma wymagać bardzo małej siły włożenia oraz nie wymaga dokładnego ustawienia przed połączeniem. Według firmy, złącze to ma mniejszą średnicę niż gniazdo CCS2 Combo – 72 milimetry – przy czym umożliwia standard „HyperCharging” o mocy do 6 MW przy chłodzeniu cieczą lub 1,5 MW przy chłodzeniu powietrzem.

akroVA stoi zatem przed wyzwaniem wykraczającym poza udowodnienie, że ładowanie o mocy sześciu megawatów jest technicznie możliwe. Firma musi również przekonać producentów pojazdów, dostawców sprzętu do ładowania oraz operatorów infrastruktury, że obok MCS potrzebna jest druga fizyczna interfejs ładowania. Początkowe zastosowania prawdopodobnie pojawią się poza publiczną siecią ładowania ciężarówek, na przykład w dużych pojazdach przemysłowych, sprzęcie budowlanym, statkach lub specjalistycznych pojazdach elektrycznych z niezwykle krótkimi oknami ładowania. Peter Hakenberg wyraził pewność siebie na konferencji Power2Drive: „Rynek tego wymaga, a my możemy to teraz dostarczyć”, powiedział dla electrive.

Aby wesprzeć wprowadzenie produktu na rynek, Hakenberg pozyskał inwestycję od FunderNation, co doprowadziło do utworzenia spółki-dziedziczki akroVA GmbH. Firma ta kontynuuje od tego czasu rozwój tej technologii pod nazwą CLMW-2C. Chociaż akroVA nie opublikowała jeszcze zdjęć nowego złącza, twierdzi, że jego projekt będzie w pełni kompatybilny z formatem CCS2 Combo, zachowując przy tym te same wymiary. Jeśli uda się to osiągnąć, będzie to znaczący kamień milowy, ponieważ zachowanie rozmiaru złącza CCS2 było jednym z pierwotnych celów projektowych MCS.

Fraunhofer IVI eliminuje potrzebę ręcznego podłączania

System ładowania pod pojazdem opracowany przez Instytut Fraunhofera ds. Systemów Transportu i Infrastruktury (IVI) stosuje zupełnie inny podejście. Zamiast ulepszać sam złącze ładowania, system ma na celu całkowite wyeliminowanie ręcznego ładowania poprzez podłączenie przewodowe.

Aby naładować pojazd, ciężarówka przejeżdża nad jednostką ładowania zintegrowaną w ziemi. Gdy znajdzie się we właściwej pozycji, osłony w nawierzchni drogi otwierają się i moduł kontaktowy łączy się z interfejsem zamontowanym pod pojazdem. W odróżnieniu od systemów ładowania bezprzewodowego, UBCS przenosi energię w sposób przewodowy, ustanawiając bezpośrednie połączenie elektryczne pomiędzy pojazdem a infrastrukturą ładowania.

Naukowcy z Drezna wykorzystują to, co określają jako połączenie przez kontakt powierzchniowy. Podczas ładowania powierzchnie kontaktowe są ściśnięte ze sobą dużą siłą i zamykane elektromagnetycznie. Według twórców niska rezystancja kontaktu umożliwia przepływ dużej ilości prądu na styku bez konieczności aktywnego chłodzenia.

Dla ciężkich pojazdów użytkowych system ten został zaprojektowany tak, aby obsługiwać napięcia do 1 250 woltów oraz moc ładowania do 4,5 megawatów. Według Fraunhofer IVI ta sama interfejs pojazdu może obsłużyć moc ładowania w zakresie od 22 kW do 4,5 MW. System ładowania pod pojazdem (UBCS) spełnia również standard IEC 61851-26, który reguluje systemy automatycznych połączeń przewodzących zamontowane pod pojazdem.

Koncepcja ta oferuje szczególne zalety tam, gdzie pojazdy wielokrotnie zatrzymują się w tych samych miejscach. Na przykład ciężarówka elektryczna mogłaby automatycznie zacząć się ładować podczas załadunku lub rozładunku w halie. W magazynie ładowanie może rozpocząć się natychmiast po zaparkowaniu pojazdu, bez konieczności podłączania kabla przez pracownika.

System ten nadaje się również doskonale do zastosowań w pojazdach autonomicznych. Bezzałogowy traktor terminalowy lub zautomatyzowany pojazd używany na terenie magazynowym nie byłby w stanie obsługiwać konwencjonalnego złącza do ładowania bez dodatkowego sprzętu robotycznego. Dzięki integracji złącza ładowania z procesem parkowania, system umieszczony pod pojazdem umożliwia, by ładowanie stało się częścią zautomatyzowanego procesu pracy.

Ponieważ system ładowania jest w pełni zintegrowany z podłożem, nie wymaga dodatkowego miejsca nad powierzchnią drogi. Fraunhofer IVI dostrzega potencjalne zastosowania w magazynach, centrach logistycznych, flotach miejskich oraz specjalistycznych punktach ładowania. Technologia ta mogłaby być również wykorzystywana w dużych terminalach autobusowych dalekobieżnych, gdzie konwencjonalne kable ładowania mogłyby stanowić problemy operacyjne i bezpieczeństwa.

Jednak technologia ta nie znajduje się jeszcze na tym samym etapie dojrzałości rynkowej co MCS. System został zaprezentowany w niemieckim projekcie badawczym finansowanym przez rząd, który zakończył się pod koniec 2024 roku. Według Fraunhofer IVI system przechodzi obecnie testy w warunkach rzeczywistych we współpracy z partnerami przemysłowymi. Przykładem może być miejska flota do zbierania śmieci w Niemczech, która testuje w codziennej działalności wersję o niższej mocy. Chociaż obecne zastosowania działają przy niższych możliwościach ładowania, interfejs został już zaprojektowany z myślą o przyszłym rozszerzeniu do zakresu ładowania na poziomie megawatów.

Następnym kamieniem milowym dla UBCS jest standaryzacja. Na początku 2026 roku opublikowano IEC TS 61851-26:2026 ED1 zatytułowany „Sprzęt do ładowania pojazdów elektrycznych z automatycznym podłączeniem zacisku pojazdu znajdującego się w części dolnej pojazdu elektrycznego”. „Obecnie na poziomie IEC trwają prace nad standaryzacją odpowiednich interfejsów ładowania”, powiedział dla electrive dr Sven Klausner, kierownik infrastruktury ładowania w Fraunhofer IVI. Według Klausnera pierwsza wersja standardu interfejsu ma zostać opracowana w pierwszej połowie 2027 roku.

Klausner bierze bezpośredni udział w tym procesie, pełniąc rolę zarówno twórcy systemu, jak i członka odpowiednich krajowych oraz międzynarodowych komitetów standaryzacyjnych. Jeśli harmonogram standaryzacji zostanie dotrzymany, technologia ładowania z dołu pojazdu może zostać wprowadzona na rynek już w przyszłym roku. Dlatego Fraunhofer IVI poszukuje już partnerów przemysłowych, którzy pomogliby w industrializacji tego systemu.

Pantografy jako sprawdzona alternatywa

Systemy pantografowe stanowią mniej radykalną alternatywę w porównaniu z ładowaniem przez gniazda. Ta technologia jest już od lat używana w branży autobusów elektrycznych. W zależności od projektu albo zbieracz prądu zamontowany na dachu pojazdu unosi się, aby nawiązać kontakt z infrastrukturą ładowania, albo pantograf zintegrowany ze stacją ładowania opuszcza się na tory kontaktowe znajdujące się w pojeździe.

Schunk oferuje zautomatyzowane systemy pantograficzne o mocy ładowania sięgającej jednego megawatta, przeznaczone nie tylko dla autobusów elektrycznych, ale także ciężarówek, portów, lotnisk oraz zastosowań przemysłowych. Według firmy połączenie elektryczne można nawiązać w ciągu zaledwie kilku sekund.

Dla operacji flotowych z ustalonymi trasami i określonymi miejscami ładowania pantografy mogą stanowić solidne i wysoce zautomatyzowane rozwiązanie. Jednak ta technologia wymaga dodatkowego sprzętu na dachu pojazdu oraz precyzyjnie określonych miejsc postojowych. W transporcie drogowym dalekobieżnym, gdzie wysokość pojazdów i konfiguracje przyczep znacznie się różnią, integracja może okazać się trudniejsza niż w ustandaryzowanym środowisku parkingu autobusowego.

Wielokrotne gniazda zamiast pojedynczego połączenia MCS

Chińscy producenci, w szczególności, przyjmują bardziej pragmatyczne podejście, rozdzielając moc ładowania między kilka kabli oraz gniazdek w pojeździe. Na przykład Sany twierdzi, że jego ciężarówka z napędem elektrycznym na baterie może być ładowana z prędkością do 800 kW przy użyciu dwóch lub czterech złączy ładowania, w zależności od konfiguracji.

Używanie kilku złączy zmniejsza prąd przepływający przez każdy pojedynczy kabel i kontakt. Kompromisem jest zwiększona złożoność eksploatacyjna: kierowcy muszą podłączać kilka kabli, pojazdy wymagają wielu gniazdek ładowania, a stacja ładowania musi jednocześnie zapewniać kilka wyjść.

Podobną koncepcję opiera ChaoJi, znany również jako CHAdeMO 3.0, który umożliwia ładowanie z prędkością do 900 kW przy napięciu do 1 500 woltów i prądzie do 600 amperów. Jego następca, Ultra-ChaoJi, został zaprojektowany tak, by osiągać moc ładowania do 1,8 MW dzięki użyciu dwóch równoległych ścieżek prądowych. Jednak oba standardy są nadal skierowane na rynki chiński i japoński. W Europie nie powstał jeszcze porównywalny ekosystem publicznego ładowania ciężkich pojazdów, podczas gdy MCS nadal pozostaje wiodącym standardem.

Nie każda alternatywa wymaga połączenia o mocy MW

Bardziej fundamentalne alternatywy przyjmują zupełnie inny podejście. Systemy linii nadprądowych, indukcyjne ładowanie na drodze oraz wymiana baterii nie dążą do zwiększenia ilości energii przekazywanej przez pojedyncze połączenie ładowania podczas krótkiej zatrzymania.

Zamiast tego systemy linii nadziemnych i drogi indukcyjne dostarczają pojazdom energię elektryczną w trakcie jazdy, przynajmniej na wyposażonych odcinkach trasy. Metoda wymiany baterii polega na zastąpieniu wyczerpanej baterii pełnie naładowaną, co umożliwia ponowne naładowanie usuniętej baterii w dłuższym czasie. Wszystkie trzy te rozwiązania zmniejszają potrzebę niezwykle wysokiej mocy ładowania, ale wymagają znacznie większych zmian w pojazdach, infrastrukturze oraz modelach operacyjnych. Dlatego lepiej postrzegać je jako alternatywy dla ekosystemu ładowania opartego na MCS niż jako konkurencyjne interfejsy ładowania. Kilka europejskich testów terenowych dało mieszane wyniki, a w Niemczech w szczególności projekty linii nadziemnych straciły polityczny impet po tych testach, jak zauważył profesor Markus Lienkamp w swoim wywiadzie dla electrive.

To zastosowanie określa interfejs

MCS najprawdopodobniej zagości wszędzie tam, gdzie infrastruktura ładowania dostępna dla publiczności musi służyć pojazdom różnych producentów, szczególnie w punktach ładowania na autostradach, przystankach dla ciężarówek oraz publicznych parkach ładowania ciężarówek. W takich warunkach interoperacyjność prawdopodobnie przeważy nad potencjalnymi zaletami alternatywnych systemów, które mogą zapewniać jeszcze wyższą moc ładowania.

Sytuacja może być inna w magazynach i zamkniętych ośrodkach logistycznych. Tam, gdzie pojazdy codziennie wracają do tego samego miejsca załadunku lub parkowania, zautomatyzowane systemy ładowania spod pojazdu lub pantografowe mogą uzasadnić wyższe koszty pojazdów i infrastruktury dzięki bardziej efektywnym procesom operacyjnym. W miarę jak pojazdy autonomiczne stają się coraz powszechniejsze w portach, kopalniach i terminalach logistycznych, umiejętność nawiązania połączenia ładowania bez udziału człowieka będzie prawdopodobnie nabierać coraz większego znaczenia.

Konwerter o mocy sześciu megawatów opracowany przez akroVA pokazuje, że techniczne ograniczenia ręcznego ładowania przewodowego nie zostały jeszcze osiągnięte. Czy jednak stanie się on praktyczną alternatywą dla ciężkich pojazdów drogowych, zależeć będzie mniej od maksymalnej wydajności ładowania, a bardziej od standaryzacji, kosztów oraz wsparcia ze strony producentów pojazdów. Jeśli akroVA uda się stworzyć taki ekosystem, ta technologia może dać europejskim dostawcom możliwość wyróżnienia się w specjalistycznych zastosowaniach ładowania.

Zamiast zastąpić MCS, wiele z tych technologii prawdopodobnie będzie pełnić odrębne role. Ładowanie pojazdów na drogach publicznych wymaga przede wszystkim interoperacyjności, natomiast bazy serwisowe, porty oraz autonomiczne operacje logistyczne mogą stawiać na automatyzację lub nawet wyższą moc ładowania. Przyszłość ładowania pojazdów ciężarowych może zatem polegać na kilku uzupełniających się interfejsach, a nie na jednym uniwersalnym rozwiązaniu.