Laadimisinfrastruktuuri valmisolek elektriveokite rakendamiseks Eestis

Käesoleva lõputöö eesmärk oli hinnata laadimisinfrastruktuuri valmisolekut elektriveokite (N2- ja N3- kategooria) rakendamiseks Eestis. Autor kogus andmeid kahe ettevõtte, Eleport OÜ ja Scania Eesti AS, intervjuude kaudu, et hinnata laadimistaristu hetkeolukorda ning analüüsida olemasolevaid lahendusi ja võimalikke puudujääke. Elektriveokite kasutuselevõtt transpordisektoris on tähtis samm süsinikujalajälje vähendamisel ning keskkonnasõbralike lahenduste edendamisel. Oma töös keskendus autor laadimisinfrastruktuuri hetkeolukorrale, tuleviku perspektiividele, väljakutsetele ning võimalustele elektriveokite laialdasemaks rakendamiseks Eestis. Teoreetilises osas annab autor ülevaate elektriveokite algusest ning selgitab, miks nende areng vahepeal peatus ja siis uuesti algas. Veel saab teooriapeatükkidest ülevaate eksisteerivatest aku- ja laadimistehnoloogiatest ning selgitatakse, mida kujutab endast AFIR ehk alternatiivkütuse infrastruktuuri regulatsioon. Lõputöös läbiviidud intervjuude analüüsimise tulemusena, sai autor teada, milline on Eestis elektriveokite laadimisinfrastruktuuri hetkeolukord, millised on laadimiskiirused ja -tehnoloogiad, millised probleemid esinevad võrguvõimsusega ning mis takistab laadimisinfrastruktuuri laialdasemat levikut veoautode jaoks. Selgus, et Eestis on küll tehtud olulisi edusamme elektriautodele mõeldud laadimisvõrgu arendamisel, kuid veokite puhul esineb väljakutseid, ning seetõttu puuduvad laadimislahendused Eestis veoautodele pea täielikult ning enamuses on laadijad mõeldud sõiduautodele. Probleem selle juures on selles, et sõiduautod laadivad 400 V pingega, aga veoautod vajavad laadimiseks 800 V pinget, seega on suur osa laadijatest veoautode jaoks kõlbmatud. Probleeme on ka ligipääsuga, kuna laadijad on mõeldud väikestele sõiduautodele või kaubikutele ning N2- või N3-kategooria veoautoga ei ole võimalik neid kasutada. Kõige suuremaks takistuseks on hetkel madal nõudlus elektriveokite järgi, mis tähendab madalat nõudlust ka laadijatele. Energiaettevõtted ei soovi laadimistaristusse suuri investeeringuid teha ning lootma jääda, et ühel hetkel tuleb nõudlus nende järgi kasvab. Ettevõtted ootavad nõudluse tõusu ja seetõttu tuleb esialgu elektriveokite laadimine ära lahendada depoodes ning veokite omanikel tuleb ise investeerida laadijate ehitamisesse või kasutada pardalaadijaid. See on täna ainuke viis elektriveokit omada ning nõudluse puudumine on üks peamiseid põhjuseid, miks Eestis hetkel puudub pea täielikult elektriveokite laadimisvõrgustik. Kuna tulevikus liigub veokitel laadimisotsik küljele, siis on tarvis laadimisparke, kus on võimalik autot küljelt laadida. Suure tõenäosusega jõutakse avalike laadijateni aastal 2025. Analüüsid näitavad, et vajadus laadijate järele on iga 60 km tagant, mõlemal pool teed, kuid suure tõenäosusega saab tihedus olema suurem. Probleemid võivad tekkida hõreda asustusega aladel, kus laadimise nõudlus puudub või on väga madal. Kolmandaks murekohaks on laadimise hinnastamine avalikes laadijates. Antud töö kirjutamise hetkel ei kasutata avalike laadijate puhul börsielektrihinda ning see teeb seal laadimise umbes 57% kallimaks võrreldes „kodus“ laadimisega, mis taaskord suunab ettevõtteid depoos laadimisele. Eleport OÜ plaanib näiteks börsipõhisele hinnale üle minna aastal 2025, kui tuleb vastav tarkvara, mis seda võimaldab. Neljandaks probleemiks on tehnilised põhjused. Elektriveokite kiirlaadimine nõuab palju võrguvõimsust ehk ampreid, mida võib olla teatud piirkondades raske saada, kuid selle lahenduseks on turule tulnud juba uut tüüpi laadijad, mis on varustatud akupankadega ning suudavad madala sisendvõimsusega anda kõrgemat väljundvõimsust. Veel üheks tehniliseks probleemiks on veoautod ise. Nimelt ei suuda nende akud vastu võtta nii palju voolu, kui tänapäeva laadijad seda pakuvad. Tulevikus, kui elektriveokite arv kasvab ning autod on suutelised suuremaid võimsuseid vastu võtma, siis see probleem kaob. Infrastruktuur areneb pidevalt ning kuu või aasta pärast sama teemat uuesti analüüsides võib olukord olla teistsugune. Energiaettevõtted ennustavad, et rahvusvaheline kaubavedu elektriveokitega ei saa kunagi olema tulevik ning nende eesmärk hakkab olema kaupade vedu linnas või nende äärealadel. Sellest tulenevalt peavad nad hetkel olulisemaks ehitada infrastruktuur välja kohtades, kus veokid rohkem seisavad, mitte trassidel. Rahvusvahelises kaubaveos nähakse rohkem potentsiaali vesinikveokitel, mis praegu on veel ebamõistlikult kallid. Oluline on lahendada tulevikus mitmeid väljakutseid, sealhulgas veokite ja laadijate vastavuse parandamine, võrguvõimsuse suurendamine ning laadimistasude ja -kvaliteedi parendamine. Lisaks tuleb arendada strateegilisi plaane hõreasustusega piirkondadesse laadijate paigaldamiseks ning edendada koostööd erasektori ja riigi vahel, et luua terviklik ökosüsteem elektriveokite laialdasemaks kasutamiseks Eestis. Elektriveokite laiemaks levikuks peaks riik tegema seadusemuudatusi või võtma vastu meetmeid, mis meelitaksid ettevõtjaid elektriveokite soetamise poole ning muudaks need atraktiivsemaks. Kokkuvõttes näitab see uurimus elektriveokite laadimisinfrastruktuuri hetkeolukorda Eestis, tõstes esile mitmeid takistusi ja probleeme ning pakkudes välja lahendusi ja tulevikusuundi nende kasutamiseks. Kõik see nõuab tihedat koostööd erinevate osapoolte vahel ning järjepidevaid investeeringuid infrastruktuuri arendamisesse. Kui aga tahe ja vahendid investeeringute tegemiseks on olemas, siis ei ole elektrilaadijate väljaehitamine mingi probleem, vaid asi seisab antud hetkel nõudluse ning elektriveokite tehnoloogilise arengu taga. Autori hinnangul täitis lõputöö alguses püstitatud eesmärgi ning vastas püstitatud uurimisküsimustele. Töös selgitati välja, milline on hetkeolukord elektriveokite laadimisinfrastruktuuri olemasolu ja kättesaadavuse osas, millised on laadimisvõimaluste hetkeprobleemid ja piirangud ja milline on laadimisinfrastruktuuri tulevikuperspektiiv Eestis.

The aim of this thesis was to assess the readiness of the charging infrastructure for the implementation of electric vehicles in Estonia. The author collected data through interviews with two companies, Eleport OÜ and Scania Eesti AS, in order to assess the current situation and to identify the opportunities for future deployment of electric heavy-weight vehicles. The uptake of electric vehicles in the transport sector is an important step towards reducing the carbon footprint and promoting environmentally friendly solutions. The research focused on the current state of the charging infrastructure, the challenges and opportunities for a wider uptake of electric vehicles in Estonia. In the theoretical part, the author gave an overview of when electric vehicles started, which helps to understand why the development of electric heavy-weight vehicles stopped and then started again. In addition, the theory chapters give an overview of what battery and charging technologies exist and what is AFIR or Alternative Fuel Infrastructure Regulation. By analysing the interviews conducted in the thesis, the author was able to find out what is the current state of the charging infrastructure for electric trucks in Estonia, what are the charging rates and technologies, what are the problems with grid capacity and what other obstacles exist that prevent the wider uptake of charging infrastructure for trucks. The analysis showed that Estonia has made significant progress in developing a charging network for electric cars, but that there are challenges for trucks, and therefore the majority of chargers are for passenger cars. As passenger cars mostly charge at 400 V, while trucks require 800 V for charging, a large proportion of chargers are not suitable for trucks due to that reason. There are also accessibility problems, as chargers are designed for small cars or vans, and it is not possible to charge a large truck with trailer in them. The biggest obstacle at the moment is the low demand for electric trucks, which means low demand for chargers aswell. Energy companies are reluctant to invest heavily in charging infrastructure and hope that demand will eventually catch up. They expect demand to grow, which means that charging of electric vehicles will initially have to be handled in depots, either by the owners of the vehicle themselves by investing in the construction of chargers or by using on-board chargers. This is the only way to own an electric truck today and the lack of demand is one of the main reasons why there is currently almost no charging network for electric trucks in Estonia. In the future, trucks will have a charging nozzle that moves to the side, so there is a need for charging parks where charging from the side is possible. The need for chargers has been analysed to be at every 60 km on both sides of the road, but it is very likely that the density will be higher. The problem may arise in sparsely populated areas where charging demand is absent or very low. Another concern is the pricing of charging at public charging points. At the time of writing, public chargers do not use the electricity price of the stock exchange and this makes charging there 57% more expensive compared to charging "at home", again pushing companies towards charging at depots. Eleport OÜ, for example, plans to switch to an exchange-based price in 2025, when the software to enable this will be available. The third problem is technical. Fast charging of electric vehicles requires a lot of grid power, or amps, which can be difficult to obtain in certain areas, but new types of chargers have already come onto the market, equipped with battery banks, which are able to provide higher output power with low input power. Another technical problem is the trucks themselves. The batteries cannot take in as much current as today's chargers can give out. In the future, this problem will disappear and trucks will be able to draw more current, and fast chargers will be available. In the future, as the number of electric trucks increases, there will certainly be more fast chargers, as is required by the AFIR regulation. The infrastructure is constantly evolving and if we look at the same issue again in a month or a year, the situation may be very different. Unfortunately, the energy companies believe that international freight transport by electric trucks will never be the future and that their aim will be to distribute goods in cities or their peripheries, and that it is therefore more important at the moment to build infrastructure in places where trucks are more likely to be stationary, rather than on the highways. For international freight transport, more potential is seen for hydrogen trucks, which are currently still prohibitively expensive. A number of challenges need to be tackled, including improving the match between trucks and chargers, increasing network capacity and improving charging rates and quality. In addition, strategic plans for the installation of chargers in sparsely populated areas need to be developed, and cooperation between the private and public sectors needs to be promoted in order to create a comprehensive ecosystem for the wider use of electric vehicles in Estonia. In order for electric trucks to become more widespread, the state should make changes to the law or adopt measures to attract businesses to EVs and make them more attractive. In conclusion, this study shows the current state of the electric vehicle charging infrastructure in Estonia, highlighting a number of obstacles and problems and proposing solutions and future directions for the use of electric vehicles, which require close cooperation between the various parties and continuous investment in infrastructure development. If the will and the means for investment are there, the construction of electric charging points is not a problem, but rather a question of demand and the electric trucks themselves. In the author's opinion, the thesis fulfilled the objective set in the beginning and answered the research questions. The thesis identified the current situation regarding the availability and accessibility of charging infrastructure for electric trucks, the current problems and limitations of charging possibilities and the future prospects for charging infrastructure in Estonia.