In de afgelopen jaren is er een consistente stimulans geweest om voertuigen te elektrificeren, deels afkomstig van regelgevende instanties. Hierdoor kiezen niet alleen particuliere consumenten steeds vaker voor elektrische auto's, maar ook commerciële bedrijven voor middelzwaar en zwaar transport. Elektrificatie biedt namelijk mogelijkheden om de total cost of ownership te verlagen door brandstof overbodig te maken en onderhoud te vereenvoudigen. Daarnaast zorgt het voor meer stabiliteit door fleetowners te beschermen tegen stijgende en volatiele brandstofprijzen.
Een vaak genoemde uitdaging bij deze elektrificatieverschuiving in de vrachtwagensector is de afweging tussen laadvermogen en batterijgewicht. In tegenstelling tot hun tegenhangers op diesel moeten elektrische trucks omvangrijke accupakketten meenemen, die bijdragen aan de totale voertuigmassa en daardoor het laadvermogen beïnvloeden. In deze blog bekijken we hoe het laadvermogen van elektrische trucks met verschillende actieradius zich verhoudt tot dat van een dieseltruck. Hiervoor bekijken we het laadvermogen van de twee vrachtwagenplatformen in de VS en Europa na aftrek van het gewicht van de aandrijflijn. Het verschil tussen de twee regio's komt vooral voort uit het maximaal toegestane bruto voertuiggewicht - in de VS is dit 80.000 lb. (ruwweg 36,2 ton), terwijl het overeenkomstige cijfer in Europa 40 ton is. Merk op dat er bepalingen zijn die een hoger gewicht toestaan.
We komen tot de verschillende actieradiuswaarden op de horizontale as door de batterijcapaciteit te variëren tussen 200 kWh en 1.000 kWh met een efficiëntie van 1,4 kWh/km (merk op dat we een gemiddelde waarde voor de efficiëntie gebruiken; van sommige trucks wordt beweerd dat ze betere waarden hebben). Er wordt bijvoorbeeld beweerd dat de Tesla Semi een efficiëntie van ongeveer 1,7 kWh/mijl (of 1,06 kWh/km) heeft. Om het gewicht van de batterij te bepalen, gebruiken we een energiedichtheidswaarde van 160 Wh/kg, wat tegenwoordig de standaard is voor lithium-ijzerfosfaatbatterijen. Hoewel de bovenstaande grafiek gevoelig is voor deze (en andere gewichts)waarden, geeft hij nauwkeurig de verhouding weer tussen het laadvermogen van elektrische trucks en hun diesel-equivalenten met variërende actieradius.
Voor vrachtwagens met een bereik van minder dan 300 km hebben elektrische vrachtwagens een laadvermogen dat bijna gelijk is aan dat van hun dieseltegenhangers. Dit daalt tot ongeveer 80% in de EU en 78% in de VS aan het andere uiteinde (~1.400 km). Er bestaat vandaag echter geen vrachtwagen met zo'n groot bereik. De meeste vrachtwagens hebben een bereik tussen 300 km en 500 km, en de elektrische vrachtwagens in dit segment hebben een laadvermogen van ongeveer 95% in vergelijking met dieselvrachtwagens (de Tesla Semi is een opvallende uitzondering met een geclaimd bereik van 500 mijl of 800 km waar het laadvermogen in beide regio's ongeveer 90% is).
Lux
Voor korte afstanden zijn elektrische trucks een perfect alternatief voor dieseltrucks wat betreft laadvermogen. Voor langere afstanden verliezen elektrische trucks wel wat aan laadvermogen, maar het verschil is niet al te groot. Voor veel toepassingen begint het volume een rol te spelen voordat de hoogste gewichtslimiet wordt bereikt. Bovendien compenseren de gewichtsconcessies die beide regio's (deels) bieden het verschil in laadvermogen. De EU staat toe dat elektrische trucks 4 ton extra wegen, terwijl staten zoals Californië in de VS een verhoging toestaan die gelijk is aan het gewichtsverschil tussen een bijna-nul- of nulemissie aandrijflijn en een vergelijkbare dieseltank en tanksysteem, met een maximum van 2.000 lb. Daarom zal het laadvermogen in zware elektrische trucks waarschijnlijk in veel gevallen geen beperkende factor zijn. Andere parameters zoals actieradius of oplaadtijden zullen waarschijnlijk grotere barrières vormen, afhankelijk van de toepassing.
