Im vergangenen Juli gab die Commercial Japan Partnership Technologies Corporation (CJPT) eine Partnerschaft mit Yamato Transport Co., Ltd. bekannt, um mit der Kommerzialisierung von austauschbaren, wiederaufladbaren Patronenbatterien zunächst für Transporter in ihrer Flotte zu beginnen.
Heute hat die Technologie, wie sie entwickelt wird, mehrere Vorteile mit sich gebracht, einschließlich einer Auswirkung auf die Kosten und der Reduzierung von Fahrzeugausfallzeiten. Das Yamato-CJPT-Konsortium ist Teil einer nationalen Energiemanagementstrategie großer Automobilhersteller des Landes zur Erreichung eines CO2-neutralen Plans.
Der Einsatz von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) in der japanischen Transportszene ist nicht neu, wird aber immer beliebter – insbesondere für die Zustellung auf der letzten Meile. Die Popularität und das Wachstum dieses EV-Segments bringen jedoch mehrere Herausforderungen mit sich – die dringendste ist die lange Ladezeit, die schmerzhaft langsamer ist als das Betanken herkömmlicher Benzin- und Dieselfahrzeuge.
Diese lange Aufladezeit führt zu erhöhten logistischen Ausfallzeiten (wenn Fahrzeuge und Fracht stehen), da zahlreiche Fahrzeuge gleichzeitig oder etwa zur gleichen Zeit aufgeladen werden.
Die Einführung kommerzieller BEVs wird voraussichtlich auch eine zunehmende Belastung für die Gesellschaft als Ganzes darstellen, beispielsweise durch eine Erhöhung des Spitzenstrombedarfs an Geschäftsstandorten aufgrund des konzentrierten Nachladens durch zahlreiche nicht in Betrieb befindliche Fahrzeuge.
Yamato-Ingenieure weisen darauf hin, dass die Technologie für die Kartuschenbatterie selbst bereits verfügbar ist, aber die daraus resultierenden Batteriewechselsysteme noch untersucht werden, hauptsächlich aus Sicherheitsgründen. Die Lösung, einfach eine Batterie herauszuziehen und durch eine andere zu ersetzen, kann schlimme Folgen haben, wenn sie nicht richtig gemacht wird. Ingenieure möchten Schutz vor Feuer und mechanischen Problemen gewährleisten (eine sichere Befestigung und Schutz vor äußeren Beschädigungen).
Yamato Transport möchte ein vollständig grünes Lieferökosystem aufbauen, in dem das auf Kartuschenbatterien basierende Schema im Mittelpunkt steht. Da es alle seine Transport- und Lieferpartner in das Programm einbeziehen möchte, stellt es sich eine Gemeinschaft vor, die die Nutzung von Ökostrom fördert.
Gemäß dem Kartuschenbatterieplan wird die Nutzung sowohl der Fahrzeuge als auch der Batterien viel effizienter sein, indem die Lücke zwischen den Spitzen der erneuerbaren Energieerzeugung und dem Zeitpunkt des Wiederaufladens kommerzieller BEV beseitigt wird. Da das geplante Ladeverhältnis hauptsächlich aus Solar- und Windenergiequellen stammen soll, ist es wichtig, eine konstante Versorgung mit Batterien zu schaffen, die bei Sonnenlicht geladen werden und die bis in die Nacht oder am nächsten Tag verwendet werden können.
Bild mit freundlicher Genehmigung des Patronenbatterie-Austauschschemas
Das Unternehmen beabsichtigt auch, Wege zu untersuchen, um die Widerstandsfähigkeit von Gemeinden zur Stromversorgung von Elektrizität zu erhöhen, beispielsweise durch die Lieferung von Kartuschenbatterien in Katastrophenzeiten.
Das austauschbare Batterieschema kann die Kosten von BEVs senken. Durch die Reduzierung der Anzahl der in einem Fahrzeug benötigten Batterien – zum Beispiel beim Fahren in der Stadt im Vergleich zu langen Fahrten auf der Autobahn – wird die Auswirkung auf die Anschaffungskosten erheblich sein. Da die Technologie die Batteriekapazität begrenzen kann (was sich wiederum auf die Langlebigkeit auswirkt), indem die Anzahl der Kartuschen basierend auf dem tatsächlichen Bedarf an Reichweite reduziert wird, kann der Kaufpreis niedriger sein und zusätzliche Kartuschen können erworben werden, wenn die Anforderungen steigen. Dasselbe Modell kann auf einen Batterieabonnementdienst angewendet werden, bei dem zusätzliche Batterien bei Bedarf gemietet werden können.
Die Partneringenieure des Konsortiums gehen auch davon aus, dass die Ladeinfrastruktur mit den ausziehbaren Batterien weniger belastet wird. Das Aufladen kann an einem Ort erfolgen und an bestimmte Orte geliefert werden, an denen Fahrzeuge ausgetauscht werden können. Dies bedeutet auch weniger Ausfallzeiten, da die Ladezeit der Transportfahrzeuge verkürzt wird.
Schließlich erhöht das System die Ladeeffizienz erheblich, da Ersatzbatterien aufgeladen werden können, während die Fahrzeuge in Betrieb sind, wodurch der Spitzenstrombedarf reduziert wird.
Der wichtigste Punkt für dieses Programm ist, dass die zu entwickelnden Patronenbatterien markenunabhängig sein sollten, dh die Batterien sollten in alle Fahrzeuge passen. Diese Standardisierung ist entscheidend für den Erfolg des Projekts. Ein erfolgreiches Beispiel für dieses System ist Gogoro aus Taiwan. Mit über einer halben Million Abonnenten verfügt die Batteriewechselstation von Gogoro über viele Wechsel- und Aufladekioske, die Batterien verwenden, die für fast jede Art von EV-Motorrad dort passen.
Der Schub für dieses System wird daher die Standardisierung und Kommerzialisierung von Kartuschenbatterien sein, an der das Konsortium bereits arbeitet. Durch die Herstellung gemeinsamer Kartuschenbatterien und Ladesysteme für Fahrzeuge, die von BEV-Kleintransportern bis hin zu BEV-Leichtlastwagen reichen, werden die Betriebskosten gesenkt und die Effizienz gesteigert. Im Moment konzentriert sich die Kartuschenbatterielösung auf Nutzfahrzeuganwendungen.
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