Caminhões elétricos em áreas industriais: como implementar a infraestrutura de carregamento

Quando o projeto “Transportation in Charge”, financiado pelo Ministério da Economia Alemão, teve início em abril de 2023, a situação mundial em relação à eletrificação do transporte de cargas era diferente: naquela época, nem o Mercedes-Benz eActros 600 nem o MAN eTGX estavam no mercado – portanto, ainda não existia caminhão elétrico pesado para longas distâncias produzido na Alemanha. Consequentemente, havia também pouca demanda por infraestrutura de carregamento para caminhões elétricos com baterias enormes, capazes de armazenar cerca de 600 kWh de energia.

Consequentemente, no âmbito do “Transportation in Charge” (TiC), a pesquisa básica esteve em primeiro plano, levantando a questão de como poderiam ser concebidos planos para a infraestrutura de carregamento de veículos comerciais elétricos em áreas industriais e centros de transporte de mercadorias. Isso porque não se deve que cada empresa de transportes desenvolva suas próprias soluções isoladas, mas abordagens cooperativas também fazem muito sentido.

Três anos depois, o TiC foi finalmente concluído – e o projeto pôde acompanhar de perto o lançamento dos primeiros caminhões elétricos pesados da Alemanha, bem como da infraestrutura de carregamento correspondente. Parceiros na prática incluíram a Behrens-Gruppe e a Rhenus Home Delivery, com seus veículos comerciais elétricos. As principais conclusões do “Transportation in Charge” foram agora compartilhadas por Sönke Stürmann, responsável pelo projeto, e seu colega Karl Glökler, do Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), com a electrive.

Abordagem importante do projeto: as áreas industriais e os centros de transporte de mercadorias representam uma espécie de coração da eletrificação dos transportes de cargas. Afinal, lá se encontram os depósitos das transportadoras, bem como os centros logísticos e as fábricas das empresas. São justamente essas áreas que devem ser equipadas com infraestrutura de carregamento, para que os veículos comerciais elétricos possam ser recarregados durante a noite ou enquanto estão sendo carregados e descarregados, sem precisar depender de estações de carregamento públicas.

Conexão à rede para estações de carregamento de caminhões elétricos como ponto crítico

No entanto, as áreas industriais também se revelam como grandes obstáculos para a criação de infraestrutura de carregamento – o ponto-chave é a conexão à rede. Pois, sem uma conexão de média tensão adequada, carregadores ultrarrápidos só podem ser implementados com sistemas próprios de energia solar fotovoltaica e armazenamento em baterias. Consequentemente, as recomendações para a conclusão do projeto – disponíveis para download aqui – atribuem responsabilidade aos operadores de rede: “Eles desempenham um papel central, pois a eletrificação das frotas logísticas só pode ser implementada de forma escalável quando houver capacidade suficiente de conexão à rede nas áreas industriais e logísticas”, afirma o folheto.

Consequentemente, as transportadoras e os centros logísticos não podem simplesmente adquirir caminhões elétricos sem, ao mesmo tempo, garantir as instalações de carregamento necessárias – e ficam dependentes justamente desses operadores de rede. “A eletrificação de grandes frotas de caminhões só será possível se considerarmos as áreas industriais como um sistema integrado. O que é decisivo é a colaboração precoce e coordenada entre empresas, operadores de rede e prefeituras – as soluções técnicas por si só não são suficientes”, explica Sönke Stührmann, líder de projeto no Fraunhofer IFAM.

Ao mesmo tempo, as empresas que desejam adotar caminhões elétricos precisam estar cientes de que não existe uma solução única para a infraestrutura de carregamento, sendo necessário analisá-la individualmente. Isso porque a potência necessária para o carregamento deve ser determinada de forma personalizada com base no tempo de operação e na permanência no local: enquanto o carregamento noturno em depósitos convencionais costuma exigir de 50 a 100 kW, os serviços de transporte frequente demandam de 200 a 350 kW. A situação da conexão à rede elétrica e o local também devem ser levados em consideração desde cedo. Por isso, nos exemplos práticos analisados, foi necessário implementar conexões de média tensão e postos de carregamento DC com capacidade de expansão flexível.

O projeto TiC também se dedicou à questão de como os enormes custos de investimento (CAPEX) para a expansão da rede e das hardware de carregamento podem ser distribuídos entre várias partes interessadas. O Shared Charging, analisado no projeto — ou seja, o uso compartilhado de infraestrutura de carregamento em áreas industriais — revela-se um fator transformador nesse contexto e é explicado em um guia separado e em um parecer jurídico, que também podem ser baixados no site do TiC.

Shared Charging como ferramenta para reduzir custos

“A infraestrutura de carregamento compartilhada não é um conceito teórico, mas sim uma ferramenta essencial para reduzir custos, aliviar a carga nas redes e eletrificar frotas mais rapidamente. Para isso, são necessárias estruturas jurídicas claras, papéis transparentes e confiança entre os envolvidos”, destaca Sönke Stührmann.

Um cálculo de exemplo do projeto TiC mostra que a venda de energia de carregamento para terceiros pode reduzir os custos totais para um operador de frotas: enquanto uma frota com dez caminhões elétricos, no cenário básico, com vida útil de cinco anos e 60.000 km por ano por veículo, custa cerca de 352.859 euros (em comparação com 367.974 euros nos caminhões a diesel), os custos diminuem para 336.903 euros com a venda adicional de energia para terceiros. Isso acelera o ponto de equilíbrio, mas exige ao mesmo tempo um ajuste cuidadoso dos direitos de acesso e das condições contratuais. De forma geral, o Fraunhofer IFAM também considera que, mesmo sem carregamento compartilhado, um preço de energia de carregamento de aproximadamente 30 centavos/kWh é suficiente para alcançar o ponto de equilíbio em relação aos caminhões a diesel.

“Nossas análises com base em dados reais de operação mostram claramente: os caminhões elétricos funcionam hoje de forma confiável e podem ser econômicos. Quem considera em conjunto a infraestrutura de carregamento, o gerenciamento de energia e a estratégia da frota cria as bases para uma transformação viável”, diz o gerente de projeto Sönke Stührmann ao final.