Impulsionando a transição para o transporte pesado mais limpo

Um vislumbre do CharIN Testival 2025, onde o teste do Sistema de Carregamento de Megawatt foi realizado entre players da indústria, incluindo a MAN Truck & Bus e a ADVANTICS. Foto: C.Krishna/ADVANTICS

A eletrificação de veículos pesados e embarcações pode ter um impacto significativo nas emissões globais, mas as limitações dos sistemas de carregamento têm dificultado o seu crescimento. Um novo padrão internacional para carregamento DC de megawatt promete revolucionar a indústria global de transportes, ao permitir um carregamento rápido e seguro com ampla compatibilidade.

Evidências mostram que o aquecimento global está a acelerar e que os esforços globais estão a falhar no cumprimento das metas climáticas. Com a procura global de frete projetada para aproximadamente duplicar até 2050, e a procura global de transporte rodoviário prevista para duplicar no mesmo período, a eletrificação de veículos mais pesados, como camiões e barcos, pode fazer uma grande diferença. No entanto, as limitações da infraestrutura de carregamento continuam a ser uma barreira, sendo muitas vezes demasiado lenta para muitos veículos industriais e com autonomias limitadas.

Os sistemas de carregamento de megawatts (MCS) são uma tecnologia emergente que supera muitas dessas barreiras ao permitir sistemas de carregamento rápido e de alta potência, mas, até agora, os sistemas são personalizados, com compatibilidade limitada entre os vários intervenientes da indústria.

A publicação de uma nova norma internacional é apontada como a chave para superar esses desafios, permitindo a criação de Sistemas de Carregamento Megawatt (MCS) amplamente compatíveis. Ao fornecer uma linguagem e um protocolo comuns que todos podem utilizar, veículos e embarcações poderão carregar rapidamente em qualquer lugar, acelerando significativamente a transição para a eletrificação do transporte industrial.

O Dr. Frederik Zohm, Membro do Conselho Executivo de Investigação e Desenvolvimento da MAN Truck & Bus, explica a importância da tecnologia MCS: "O carregamento de megawatts será um divisor de águas para o transporte de mercadorias de longa distância e para os serviços regulares de autocarros. Os tempos de carregamento podem ser reduzidos a tal ponto que os veículos podem ser operados em rotas de longa distância sem restrições, comparável à situação atual."

A IEC TS 63379 fornece as configurações de interface padrão dos conectores e acessórios de carregamento de veículos necessários para o carregamento condutivo a níveis de megawatts. Abrange tudo, desde o hardware até os conceitos de pinos e contatos, requisitos de segurança, gestão térmica e monitorização de temperatura, níveis de potência, carregamento bidirecional e robustez para operar em condições extremas.

Será complementada pela IEC 61851-23-3, atualmente em desenvolvimento, que especificará o equipamento de fornecimento para permitir a transferência de energia entre a rede de fornecimento e os veículos elétricos. Estas normas funcionarão em conjunto com o resto da série IEC 61851 dedicada aos sistemas de carregamento condutivo de veículos elétricos, mas serão específicas para o MCS.

Niklas Dahlberg é gestor de projetos na empresa sueca Metstech, especializada em tecnologia elétrica e de automação no setor marítimo. Ele afirma que a norma terá um grande impacto na Suécia, um país que está na vanguarda dos ferries elétricos e onde a Administração Sueca de Transportes está a pressionar para emissões líquidas zero até 2045.

“Vemos um grande mercado para ferries elétricos tanto na Suécia como em países vizinhos, como a Finlândia e a Dinamarca, e há pressão por parte das autoridades de transportes suecas para cumprir os seus objetivos de serem totalmente elétricos”, afirmou.

“O carregamento de alta potência já existe, mas os sistemas são personalizados, o que significa que uma embarcação só pode carregar em portos que tenham o mesmo sistema. Portanto, para atingir o objetivo de eletrificar todo o arquipélago sueco, onde existem muitas empresas de ferries diferentes e muitos portos diferentes, a norma será uma enorme ajuda.”

“Sem a norma, todas as diferentes empresas teriam de concordar sobre como os sistemas deveriam ser configurados, o que poderia ser longo e complicado, e haveria sempre um compromisso. Com a norma, todos estarão automaticamente na mesma página, poupando muito tempo e complexidade.”

Amin Saidi é Engenheiro de Software Líder na ADVANTICS, uma empresa francesa especializada em conversores de potência para aplicações MCS e tecnologias de comunicação entre veículos e carregadores. São uma das poucas na indústria a projetar e fabricar os seus produtos inteiramente na Europa.

Ele afirmou que a norma é necessária para que a eletrificação de veículos pesados possa descolar, poupando muito tempo e complexidade.

O MCS exige uma reformulação fundamental da eletrónica de potência subjacente. A tecnologia por detrás do atual Sistema de Carregamento Combinado (CCS) simplesmente não foi concebida para os níveis de alta tensão que o transporte pesado requer, estando limitada a 1000V. Desenvolvemos módulos de potência de 1500V que podem ser empilhados para fornecer até 6MW, precisamente para enfrentar esse desafio, permitindo um carregamento mais potente e rápido para aplicações robustas de MCS.

“Mas nenhuma tecnologia poderia ter adoção generalizada sem interoperabilidade entre o veículo, o carregador e a comunicação entre ambos. É isso que esta norma fornece, uma linguagem e protocolo comuns, para que, em última análise, veículos e embarcações de serviço pesado possam carregar em qualquer lugar, incentivando a transição para a eletricidade a um ritmo muito mais rápido.”

A colaboração é fundamental

Bernd Horrmeyer, presidente do comité técnico da IEC que desenvolveu a IEC TS 63379, afirmou que a CharIN e.V., a associação global dedicada à promoção de normas no domínio dos sistemas de carregamento de veículos elétricos, foi um motor fundamental da norma, reconhecendo a necessidade de uma solução internacionalmente acordada para carregar rapidamente veículos pesados elétricos.

“Esta cooperação entre um consórcio e a IEC é um exemplo inovador do poder da colaboração que as normas internacionais representam, e do impacto que podem ter no mundo.”

Michael Keller, Diretor de Tecnologia da CharIN e.V., afirmou que a normalização é um facilitador essencial para uma mobilidade elétrica escalável e interoperável. «Esta nova norma para o MCS representa um passo importante rumo ao alinhamento global entre as partes interessadas da indústria, acelerando a adoção e garantindo uma experiência de carregamento perfeita em todos os mercados. Na CharIN, vemos este esforço colaborativo como essencial para impulsionar a inovação, reduzir a fragmentação e apoiar a integração da mobilidade elétrica no sistema energético, o que apoia a transição global para uma mobilidade sustentável.»