Proyecto NEFTON: Enchufar, cargar megavatios

El proyecto NEFTON ha estado estudiando varios escenarios de carga para camiones eléctricos de gran tonelaje basándose en el sistema de carga Megawatt (MCS) desde hace tres años. El consorcio dirigido por la Universidad Técnica de Múnich se concentra en capacidades de carga de hasta tres megavatios. Las siglas NEFTON corresponden al acrónimo alemán "Nutzfahrzeugelektrifizierung für Transportsektor-optimierte Netzanbindung", que significa "Electrificación de vehículos comerciales para la conexión optimizada a la red del sector del transporte". En términos más sencillos, los promotores buscan soluciones para recargar la batería del camión en la estación de carga lo más rápidamente posible.

Además de la TU Munich, los socios que participan en NEFTON son MAN Truck & Bus, AVL Software and Functions, Prettl Electronics, el Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. y el Instituto Tecnológico de Deggendorf. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Economía alemán.

Hablamos con Max Zähringer, de la Universidad Técnica de Múnich, sobre cómo su equipo diseñó la solución de carga desde cero, si a veces se siente atrapado por la rápida dinámica del mercado y qué papel desempeña la investigación en la revolución de los motores. Afirmó que la demostración es un acontecimiento emocionante: "1.000 kW simplemente no es rutina".

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Señor Zähringer, el 19 de julio, usted y sus socios del proyecto NEFTON harán una demostración de un proceso de carga con más de 1.000 kW en el MAN eTruck. ¿Cuántas veces lo han ensayado con antelación?

Aprovechamos al máximo el tiempo y trabajamos de verdad hasta justo antes del evento. Nuestra estación de recarga de investigación reúne a un gran número de partes interesadas y departamentos especializados. La electrónica de potencia tiene que funcionar, al igual que la comunicación con ella y con el vehículo. El vehículo debe estar preparado para una corriente de carga de 1.500 A. Los retos son muchos, por lo que estamos aún más orgullosos de haber probado ya dos o tres procesos de carga con éxito.

Entonces, ¿está nervioso ante la manifestación de mañana?

Los nervios son normales; 1.000 kW simplemente no es rutina. Nos hemos preparado bien para mañana y estamos listos para mostrar al público lo que hemos desarrollado y conseguido como consorcio. Hacer una demostración de 1.000 kW ante altos representantes del mundo empresarial, científico y político es muy distinto a repetirla en condiciones de laboratorio hasta que funcione.

Hablando de consorcios, otras cooperaciones de cargadores de megavatios en Alemania a veces sólo tienen lugar en tándem entre fabricantes de camiones y de cargadores. ¿Por qué decidieron usted y sus socios de NEFTON formar un consorcio?

Iniciamos el proyecto hace tres años, lo que significa que empezamos a pensar en él hace casi cuatro. Por aquel entonces, la recarga por megavatios era un territorio completamente nuevo, y ningún fabricante de estaciones de recarga estaba preparado para ello. Sin embargo, tuvimos la suerte de encontrar socios que nos permitieron desarrollar juntos uno de los primeros puntos de recarga de megavatios. También nos enorgullece haber desarrollado soluciones a partir de un tablero de dibujo que hoy podemos demostrar, porque eso es investigación.

Acaba de mencionar que el proyecto comenzó hace tres años, es decir, en 2021, y desde entonces el desarrollo de los camiones eléctricos ha sido tremendo. ¿Se siente a veces atrapado por la dinámica del mercado?

Es fantástico ver lo rápido que se está desarrollando este mercado. Y también creo que hemos contribuido a crear este impulso, sobre todo en el sector de la carga de megavatios. Con nuestra investigación orientada a las aplicaciones, siempre estamos muy cerca de lo que ocurre en el mercado, por lo que inevitablemente nos sentimos impulsados de vez en cuando. Sin embargo, por regla general, seguimos adelantándonos al mercado. Por ejemplo, nuestra estación de carga ya está equipada con carga bidireccional y la correspondiente comunicación a través de la norma ISO 15118-20. El mercado aún tiene que ponerse al día.

¿Ve un gran potencial en la carga V2G (vehículo a red)? ¿Cómo encaja eso con el transporte de mercancías estrictamente cronometrado, en el que es menos probable que los camiones permanezcan conectados a la estación de carga, sino que deben volver a la carretera lo antes posible, especialmente en los cargadores de megavatios?

Es cierto que los vehículos pesados circulan mucho más que los turismos, pero además de funcionar en varios turnos, los camiones también están aparcados al menos 14 horas al día. Por supuesto, no todos ellos están siempre conectados a una estación de carga, pero existe un gran potencial en este sentido. Cuánto se puede ahorrar mediante la electrificación inteligente de los depósitos depende de las circunstancias individuales. ¿Dispone de espacio en el tejado para paneles solares, o los vehículos están aparcados en el depósito durante la noche y no en casa del conductor? Pudimos reducir los costes energéticos hasta en un 90% en el depósito que evaluamos, y es algo que sin duda debería estudiar. Que lo haga mediante MCS o CCS depende de los cargadores que tenga. La producción también puede ser significativamente menor.

¿Qué otras conclusiones del proyecto sobre la viabilidad y la rentabilidad económica del transporte eléctrico de mercancías por carretera le han sorprendido hasta ahora?

Al principio del proyecto de investigación, la carrera entre los propulsores eléctricos de batería y los de hidrógeno estaba bastante abierta desde un punto de vista puramente tecnológico. Con NEFTON, adoptamos un enfoque holístico desde el principio. Eso significa que también examinamos de cerca el tema de los sistemas de energía y la carga bidireccional. Tener esto en cuenta en el análisis de rentabilidad puede reducir significativamente los costes del ciclo de vida. También incluye la integración de sistemas fotovoltaicos en los depósitos. Si se hace esto bien, se puede, exagerando un poco, cargar casi gratis. Personalmente, creo que todavía hay un potencial increíble en la vinculación de la logística con el sector energético. Tenemos que vincular estos sectores de forma inteligente.

Usted menciona los propulsores de hidrógeno. ¿Qué significan concretamente los resultados de su proyecto para el futuro papel de otras tecnologías, como el hidrógeno o incluso los camiones eléctricos de línea aérea?

Definitivamente, vemos el potencial de los propulsores basados en hidrógeno para representar una alternativa económica en aplicaciones nicho. Sin embargo, los avances tecnológicos y de precios en los sistemas de baterías harán que estos nichos sean aún más pequeños. Desde un punto de vista técnico, los camiones de línea aérea tienen inicialmente sentido, ya que el sistema de baterías puede ser significativamente más pequeño y, por tanto, más ligero y barato. Los mayores retos residen en el lado de la infraestructura. Desde el punto de vista de los costes, es difícil de evaluar porque no sabemos quién operaría el sistema y es difícil establecer un mercado libre. Sin embargo, yo calificaría de mayores los obstáculos de procedimiento. Si una estación de recarga no funciona, normalmente puede conducir hasta la siguiente. ¿Qué hace si parte de la línea aérea no funciona durante un día? La fiabilidad es un gran problema en logística.

Por eso, la demanda de una infraestructura de recarga fiable es cada vez más fuerte. El gobierno alemán acaba de presentar los puntos clave para la red inicial de recarga de camiones en Alemania. En su opinión, ¿puede funcionar la red de recarga sobre esta base?

La pregunta no es tan fácil de responder. La red de recarga inicial es un primer paso esencial con un cierto poder simbólico para toda la industria. La red de recarga inicial debe considerarse parte de la infraestructura pública de recarga. Algunos operadores de puntos de recarga ya están abriendo sus puntos de recarga a los camiones eléctricos. Muchas empresas de logística están considerando abrir su infraestructura de recarga privada si no es utilizada por sus propios vehículos. Sin embargo, también está claro que la transformación tendrá lugar rápidamente si se quieren cumplir los objetivos de emisiones. En consecuencia, también debería considerarse la posibilidad de establecer conexiones de red adecuadas en las 350 ubicaciones licitadas para permitir una rápida ampliación.

En su opinión, ¿cómo está Alemania a nivel internacional en cuanto a la electrificación del transporte de mercancías por carretera?

En comparación con el resto de Europa, actualmente estamos dando pasos muy valiosos, aunque la interrupción de las subvenciones haya sembrado la incertidumbre entre muchos transportistas. Las ofertas de los fabricantes de vehículos están listas, los operadores de infraestructuras de recarga como Milence y Citywatt están abriendo parques de recarga para camiones eléctricos y, si se mira con atención, se pueden ver los primeros vehículos en las autopistas. Como nación, tenemos la oportunidad de dar forma activamente a esta transformación. Los planteamientos están ahí. Ahora es el momento de ponerlos en práctica. También podemos ver que otros países, especialmente de Europa del Este, nos miran en busca de inspiración. Eso también significa que depende de nosotros descarbonizar rápidamente el transporte de mercancías europeo.

Si miramos un poco más lejos, observamos una dinámica muy similar en el mercado estadounidense; la Estrategia Nacional de Corredores de Mercancías con Emisiones Cero también permite allí el uso de camiones eléctricos de batería, aunque los retos sean mayores debido al diferente despliegue de los vehículos.

Volvamos a su demostración de carga. ¿Qué significado tiene este día dentro del proyecto NEFTON, y qué más tiene previsto hasta que finalice el proyecto a mediados de 2025?

La demostración es el objetivo central del proyecto de investigación. Necesitamos la carga con un megavatio para garantizar un uso fiable y eficiente en el tiempo en el transporte de larga distancia. Sin embargo, también nos dimos cuenta pronto de que estamos cerca del desarrollo en serie con un megavatio. El estándar de carga MCS está especificado para hasta 3000 A. En el vehículo, eso significa una carga completa en menos de 15 minutos. Es precisamente donde queremos estar. Cuando se triplica la corriente, la mayoría de los retos relacionados con las térmicas y las pérdidas se multiplican por nueve. No lo demostraremos en el vehículo, pero presentaremos un banco de pruebas que abarca desde el cable de carga hasta los sistemas de baterías del vehículo.

Notable. ¿Cuándo podremos ver cargadores de 3 MW de uso público?

La primera pregunta es: ¿cuándo necesitaremos cargadores de 3 MW para el transporte de mercancías por carretera? O bien cuando se tengan tiempos muertos muy cortos, por ejemplo, en operaciones de varios turnos, o bien cuando se introduzca el transporte autónomo, en el que ya no se estará sujeto a los periodos de conducción y descanso. En ambos casos, los 3 MW abren un cierto tipo de potencial de flexibilidad y optimización. La pregunta apasionante será: ¿Cuánto cuesta el kWh en un cargador de 3 MW, y está usted dispuesto a pagarlo? Actualmente estamos desarrollando las tecnologías y estudiando cómo podemos integrarlas en el vehículo. Que veamos 3 MW quizá en 2030 depende, en mi opinión, de muchos factores, no sólo técnicos.

¿Y qué hará su empleador, la Universidad Técnica de Múnich, con los resultados del proyecto? ¿Qué papel quiere desempeñar en el futuro en la expansión de la movilidad eléctrica en el sector de los vehículos industriales?

Ante todo, somos responsables de la transferencia de conocimientos de la investigación a la industria y la sociedad. Apoyamos desde empresas de logística hasta el Consejo Alemán de Expertos Económicos para contribuir a una rápida aplicación. Además, de los proyectos actuales surgen constantemente nuevos proyectos de investigación. En SPIRIT-E, por ejemplo, estamos trabajando en soluciones escalables para la electrificación de los depósitos. Los aspectos centrales son el uso compartido de la infraestructura de recarga y la integración de sistemas de reserva de puntos de recarga.

Una segunda área importante para nosotros como TUM es el espíritu empresarial. La logística tiene un gran potencial en términos de electrificación y digitalización. Hay potencial para las startups innovadoras en este sector. Aquí también somos activos. Una de nuestras startups está trabajando intensamente en la interconexión de la logística y la industria energética y se encuentra actualmente en fase de fundación.

¿Cómo puede contribuir la investigación a acelerar la electrificación del transporte de mercancías por carretera?

La investigación es el paso inicial esencial de una transformación. Quedémonos con el ejemplo concreto de la descarbonización del transporte de mercancías por carretera, resultado de las conclusiones de la investigación climática. Una transformación bien orientada es imposible sin analizar varias tecnologías de propulsión y probar diferentes soluciones. Es tarea de la investigación señalar caminos e identificar los más sensatos. Y esto debe hacerse libre de intereses económicos o sentimientos personales. Esto se aplica a toda la cadena de valor, desde la investigación de las células de las baterías hasta los enfoques de reciclaje. La simbiosis de la investigación y la ciencia con la industria es nuestro punto fuerte en Alemania, y debemos mantenerlo.

Sr. Zähringer, ¡muchas gracias!