Projekt SPIRIT-E doszedł do wniosku, że ciężarówki elektryczne mogą pełnić funkcję przenośnych banków energii.
Samochody ciężarowe elektryczne mogą nie tylko ładować się z energii elektrycznej, ale także selektywnie ją przechowywać i uwalniać – jak power bank na kółkach. Potwierdza to projekt SPIRIT-E po trzech latach badań. Konsorcjum przedstawiło teraz wyniki swojej wspólnej pracy podczas publicznego, online wydarzenia zamykającego projekt.
Zdjęcie: MAN
Projekt SPIRIT-E trwał od sierpnia 2023 roku do października 2026 roku. Finansowany przez rząd federalny Niemiec i kierowany przez DLR (Niemiecki Centrum Lotnictwa Kosmicznego), ta inicjatywa badawcza miała na celu zidentyfikowanie istniejących barier w elektryfikacji transportu ciężkiego oraz opracowanie praktycznych rozwiązań. Z jednej strony zespół projektu dążył do otwarcia prywatnej infrastruktury ładowania na terenach logistycznych dla osób trzecich, w tym poprzez stworzenie opcji rezerwacji (praktyki już obecnie powszechnie stosowanej). Z drugiej strony SPIRIT-E badał, w jaki sposób dwukierunkowe ładowanie oraz rezerwowalna prywatna infrastruktura ładowania mogłyby zostać zintegrowane z istniejącymi systemami energetycznymi w celu promocji współpracy pomiędzy sektorem energetycznym a transportowym.
Shell Business Recharge Solutions (SBRS), firma należąca do grupy Shell, opracowała w ramach tego projektu odpowiednią dwukierunkową infrastrukturę ładowania prądem stałym, tworząc w ten sposób podstawę techniczną dla wszystkich zastosowań typu Vehicle-to-X. W konsorcjum wzięła również udział Techniczny Uniwersytet Monachijski (TUM) jako główny partner, a także Fraunhofer IEE, Centrum Badań nad Ekonomią Energii, TenneT, Hubject, Consolinno Energy oraz MAN Truck & Bus.
Rozwiązania zostały przetestowane w rzeczywistym laboratorium w firmie logistycznej Schmid w Obertraublingen koło Regensburga. Wiosną 2026 roku zespół projektu przeprowadził pierwszą na świecie żywą demonstrację dwukierunkowego ładowania ciężarówki elektrycznej. Był to ważny kamień milowy: stacja telewizyjna electrive nadawała tę demonstrację na żywo 24 kwietnia. Nagranie można obejrzeć tutaj (DE). Gwiazdą wydarzenia był MAN eTGX o pojemności baterii wynoszącej 480 kWh. Dzięki dwukierunkowej stacji ładowania prądem stałym SBRS ciężarówka ta oddawała energię z powrotem do sieci z prędkością do 350 kW.
Zdjęcie: Peter Schwierz
- 1/4
- 2/4
- 3/4
- 4/4
Po trzech latach realizacji projektu TUM doszedł do wniosku, że ciężarówki elektryczne mogą otworzyć możliwości obniżenia kosztów energii oraz złagodzenia presji finansowej na firmy logistyczne: „Ich baterie mogą również służyć jako magazyn energii dla magazynu lub sieci publicznej”. Uniwersytet przeprowadził głównie badania towarzyszące w ramach tego projektu.
SPIRIT-E obejmował również integrację baterii mobilnych na rynek energii elektrycznej: w specjalnie stworzonym środowisku testowym partnerzy projektu symulowali, w jaki sposób pojazdy mogłyby gromadzić energię przy niskich cenach prądu, a następnie sprzedawać ją z powrotem, gdy ceny są wyższe. „To mogłoby w przyszłości zapewnić przewoźnikom towarów dodatkowe źródło dochodów”, wyjaśnił TUM. Aby to umożliwić, konsorcjum opracowało i przetestowało niezbędne interfejsy pomiędzy ciężarówkami, stacjami ładowania, systemami zarządzania energią, sprzedawcami prądu oraz operatorami sieci, w tym system rezerwacji stacji ładowania.
W istocie uczestnicy projektu przetestowali trzy różne aplikacje dwukierunkowe: ciężarówka dostarczała energię innym pojazdom (Vehicle-to-Vehicle), wspierała zasilanie terenu firmy (Vehicle-to-Site) oraz wprowadzała energię z powrotem do sieci publicznej (Vehicle-to-Grid). Komunikacja pomiędzy pojazdem a infrastrukturą ładowania opierała się na międzynarodowym standardzie ISO 15118-20.
Przewodniczący Katedry Technologii Motoryzacyjnych na TUM w ramach towarzyszących badań badał przede wszystkim to, czy i w jaki sposób firmy logistyczne mogą w sposób niezawodny obsługiwać swoje floty elektrycznie oraz jak można uczynić tę transformację ekonomicznie opłacalną. Według uniwersytetu badania opierały się między innymi na danych z rzeczywistych jazd z sześciu niemieckich flot ciężarowych, łącznie pokonujących 2,15 miliona zarejestrowanych kilometrów. Główne ustalenia są krótko podsumowane poniżej:
- Zarezerwowanie punktów ładowania: Jeśli ciężarówki elektryczne mogą z góry zarezerwować publiczne punkty ładowania na trasach dalekobieżnych, wzrasta niezawodność planowania. Strata czasu w porównaniu z ciężarówkami diesla spada do około 1–4 procent w średniej, w zależności od scenariusza.
- Planowanie floty i magazynu łącznie: Dzięki prywatnej infrastrukturze ładowania w magazynie znacznie większa część floty może być niezawodnie napędzana elektrycznie w porównaniu z wykorzystywaniem wyłącznie publicznych punktów ładowania. Ci, którzy dodatkowo wprowadzają panele fotowoltaiczne i magazynowanie energii w bateriach, mogą zaoszczędzić od 25 do 44 procent więcej niż przy samej zamianie na ciężarówki elektryczne.
- Przemyślenie planowania dostaw: Jeśli planowanie tras uwzględnia elastyczność ładowania, procesy ładowania można celowo zaplanować na okresy o niskich kosztach. W zależności od struktury zamówień zmniejsza to całkowite koszty floty.
Zdaniem TUM szczególnie obiecujące jest wykorzystanie prądu zgromadzonego na terenie samej firmy. „Na przykład ciężarówki elektryczne mogą być ładowane dziennie z nadwyżki prądu pochodzącego z systemu fotowoltaicznego, a później ponownie dostarczać ten prąd. Może to zwiększyć udział własnej produkcji energii w zaspokajaniu zapotrzebowania firmy na prąd. Pojazdy mogą również pokrywać krótkoterminowe wzrosty popytu na prąd, pomagając uniknąć kosztownych szczytowych obciążeń,” stwierdzili badacze.
Zespół projektowy uważa, że realistyczny jest potencjał oszczędności w kosztach energii na poziomie około dziesięciu procent. „Dla ciężarówki jeżdżącej 100 000 kilometrów rocznie oznacza to koszty energii równowe temu, jakie powstają przy przejechaniu 10 000 kilometrów”, wyjaśnili. Stopień korzyści, jaki może uzyskać firma logistyczna, zależy przede wszystkim od odległości przebytych kilometrów, czasu przestoju oraz cen prądu. Szczególnie odpowiednie są pojazdy używane w transporcie regionalnym, które regularnie wracają do bazy.
Podczas uroczystości zamykającej projekt, zespół podkreślił, że największe przeszkody znajdują się obecnie nie tyle w implementacji technicznej, ile w integracji z siecią oraz warunkach ramowych gospodarczych. Na przykład istniejąca zdolność połączenia z siecią w wielu lokalizacjach firm jest niewystarczająca do ładowania większych flot ciężarówek elektrycznych. „Elastyczne umowy połączenia z siecią, magazynowanie energii w bateriach lub wspólna infrastruktura ładowania mogą pomóc przezwyciężyć te ograniczenia” – taka była jednomyślna opinia.
Jednak brakuje również jednolitych standardów dotyczących marketingu przechowywanej energii elektrycznej. Wielu dostawców używa własnych rozwiązań technicznych, które nie są ze sobą kompatybilne. Zdaniem uczestników projektu należy również wyjaśnić, jak mają być rozdzielone zadania i dochody pomiędzy firmy logistyczne, producentów pojazdów oraz dostawców energii elektrycznej.
„SPIRIT-E pokazało, że ciężarowe pojazdy elektryczne mogą być czymś znacznie więcej niż tylko nowymi odbiorcami energii. Pod względem technicznym można je zintegrować z systemem energetycznym jako elastyczne systemy magazynowania energii. Teraz zadaniem jest ustandaryzowanie i skalowanie rozwiązań, które zostały przetestowane, oraz przekształcenie ich w opłacalne modele biznesowe. Będzie to wymagało współpracy badaczy, operatorów sieci, przemysłu, sektora logistycznego oraz decydentów politycznych” – podsumował prof. Markus Lienkamp, kierownik Katedry Technologii Motoryzacyjnych na Wydziale Inżynierii i Projektowania TUM.