Ta strona używa plików cookies, aby zapewnić najlepszą jakość korzystania z naszego serwisu oraz do celów analitycznych. Klikając "Akceptuję", wyrażasz zgodę na używanie wszystkich plików cookies. Możesz również odrzucić zgodę, co spowoduje zablokowanie plików cookies analitycznych. Więcej informacji znajdziesz w naszej Polityce Prywatności.
Mahle pokazuje system zwiększający zasięg elektrycznych ciężarówek do ponad 800 km
Generator Mahle ma dostarczać 110 kW mocy ciągłej i do 130 kW mocy szczytowej.
W deklarowanej konfiguracji ciężarówka ma przejeżdżać ponad 800 km.
System ma zastąpić około jednej trzeciej pojemności baterii i obniżyć masę pojazdu o około 600 kg.
Firma pokaże także silnik MCT bez magnesów trwałych i pierwiastków ziem rzadkich.
Sponsorowane
Odkryj rewolucyjną metodę nauki języków
Sprawdź jak w 30 dni opanować podstawy dowolnego języka obcego bez wychodzenia z domu.
Mahle zapowiada system zwiększający zasięg elektrycznych ciężarówek. Rozwiązanie ma zostać pokazane podczas wrześniowych targów IAA Transportation w Hanowerze. Jego podstawą jest wysok napięciowy generator o mocy ciągłej 110 kW i mocy szczytowej do 130 kW, napędzany kompaktowym silnikiem spalinowym. Według producenta układ ma pozwolić ciężarówce przejechać ponad 800 km, bez konieczności stosowania baterii o tak dużej pojemności jak w pojeździe całkowicie bateryjnym.
Elektryfikacja ciężarówek mierzy się z ograniczeniami zasięgu
Samochody ciężarowe są trudniejszym obszarem elektryfikacji niż samochody osobowe. Pojazd przeznaczony do transportu dalekobieżnego musi przewozić duży ładunek, pokonywać długie trasy i zachowywać wysoką dostępność operacyjną. Duża bateria zwiększa zasięg, ale jednocześnie podnosi masę, zajmuje miejsce i zwiększa koszt pojazdu. Problem staje się szczególnie widoczny na trasach z dużymi przewyższeniami, podczas jazdy z pełnym obciążeniem oraz wtedy, gdy ciężarówka nie może zatrzymać się na długie ładowanie.
Mahle wskazuje, że rozwój elektrycznych ciężarówek ograniczają dwa czynniki. Pierwszym jest niewystarczająca infrastruktura ładowania pojazdów użytkowych w wielu regionach. Drugim pozostaje ograniczony zasięg ciężarówek bateryjno-elektrycznych. Dla przewoźników oznacza to konieczność pogodzenia redukcji emisji z kosztami, terminowością dostaw i odpornością na zakłócenia. Zmiana trasy z powodu korków lub pogody, zajęta ładowarka albo ograniczona liczba punktów ładowania mogą utrudnić realizację przewozu.
Moc generatora ma wynosić 110 kW w trybie ciągłym i do 130 kW w trybie szczytowym.
Bateria ma zapewniać około 400 km zasięgu, a system zwiększający zasięg kolejne około 400 km.
Słownik artykułu
Pojęcia, które warto znać
Krótkie objaśnienia terminów występujących w tekście. Każde hasło prowadzi do szerszej definicji i przykładów użycia.
Układ mieści się w przestrzeni zwykle przeznaczonej na baterie i zastępuje około jednej trzeciej jej pojemności.
Mahle deklaruje około 80 procent niższą emisję CO2 niż w ciężarówce z konwencjonalnym silnikiem Diesla.
Generator ma działać jako dodatkowe źródło energii
Nowe rozwiązanie Mahle jest układem typu range extender. Silnik spalinowy nie ma bezpośrednio napędzać kół. Jego zadaniem jest napędzanie generatora wysokiego napięcia, który dostarcza energię do elektrycznego układu napędowego. W praktyce ciężarówka nadal korzysta z napędu elektrycznego, ale nie jest całkowicie zależna od energii zgromadzonej w baterii.
Producent opisuje generator jako awaryjne źródło zasilania uruchamiane w odpowiednim momencie. Ma ono wspierać pojazd przede wszystkim na trudnych odcinkach, przy pełnym obciążeniu i wtedy, gdy dostęp do ładowarki jest ograniczony. Architektura systemu może być dostosowywana do wymagań konkretnego zastosowania oraz różnych rynków regionalnych. Mahle nie przedstawia więc jednego rozwiązania przeznaczonego wyłącznie dla określonego modelu ciężarówki, lecz podzespół, który ma być możliwy do zastosowania w różnych konfiguracjach.
Ważnym parametrem generatora jest jego gęstość mocy. Dzięki opracowanemu przez Mahle systemowi zaawansowanego chłodzenia olejowego ma ona przekraczać 7 kW na kilogram. Według firmy pozwala to uzyskać wysoką moc przy ograniczonej masie oraz uprościć interfejsy potrzebne do integracji z pojazdem. Cały system ma mieścić się w przestrzeni, w której w typowej ciężarówce elektrycznej montowana jest część baterii.
Takie rozmieszczenie ma ułatwić wykorzystanie istniejących platform bateryjno-elektrycznych. Producent przekonuje, że rozwiązanie może zostać zintegrowane z platformą bez przebudowy całego pojazdu. Wymaga to jednak dopasowania systemu do konkretnego układu napędowego, baterii, systemów sterowania i warunków pracy. Materiał źródłowy opisuje możliwości techniczne, ale nie podaje informacji o rozpoczęciu seryjnej produkcji ani o konkretnych zamówieniach od producentów ciężarówek.
Mniejsza bateria ma obniżyć masę i poprawić elastyczność
Mahle twierdzi, że zastosowanie generatora pozwala zmniejszyć baterię o około jedną trzecią w porównaniu z typową konfiguracją elektrycznej ciężarówki. Mniejsza bateria ma być tańsza, a jednocześnie ograniczać obciążenie tylnej osi o około 400 kg. Całkowita masa pojazdu ma spaść o około 600 kg. W transporcie ciężkim każdy dodatkowy kilogram może wpływać na dostępny ładunek, dlatego redukcja masy jest jednym z argumentów przemawiających za takim układem.
W deklarowanej konfiguracji bateria zapewnia około 400 km zasięgu, a system range extender ma umożliwić pokonanie kolejnych około 400 km. Łącznie ciężarówka ma mieć zasięg przekraczający 800 km. Nie jest to jednak parametr niezależny od warunków pracy. Rzeczywisty wynik będzie zależeć między innymi od masy ładunku, ukształtowania trasy, temperatury, prędkości i sposobu wykorzystania generatora. Źródło nie przedstawia szczegółowej metodologii pomiaru ani wyników niezależnych testów drogowych.
System ma również pełnić funkcję zabezpieczenia ciągłości pracy floty. Jeżeli ładowarka jest zajęta, trasa zostaje zmieniona z powodu zatoru lub warunków pogodowych, a infrastruktura osiąga swoje ograniczenia, ciężarówka może korzystać z pokładowego generatora. Z punktu widzenia przewoźnika oznacza to mniejszą zależność od dostępności konkretnego punktu ładowania. Z punktu widzenia transformacji energetycznej jest to jednak rozwiązanie przejściowe lub uzupełniające, ponieważ pojazd nadal wykorzystuje silnik spalinowy i paliwo podczas pracy generatora.
Deklarowane emisje zależą od paliwa i sposobu liczenia
Mahle deklaruje, że w rzeczywistych warunkach eksploatacji ciężarówka korzystająca z systemu zwiększającego zasięg emituje około 80 procent mniej dwutlenku węgla niż pojazd z konwencjonalnym silnikiem Diesla. Jest to porównanie przedstawione przez producenta. Materiał źródłowy nie podaje szczegółów dotyczących trasy testowej, obciążenia, prędkości, zużycia paliwa ani sposobu obliczenia tej wartości, dlatego nie można traktować jej jako niezależnie potwierdzonego wyniku dla wszystkich zastosowań.
Firma wskazuje również na możliwość zasilania generatora paliwem HVO100. W takim wariancie według Mahle ciężarówka miałaby praktycznie nie emitować CO2. To sformułowanie wymaga ostrożnej interpretacji. Zastosowanie paliwa odnawialnego może zmieniać bilans emisji przypisywanych paliwu, ale nie oznacza automatycznie braku emisji z samego procesu spalania ani zerowego wpływu całego cyklu życia. W źródle nie ma analizy tego bilansu ani niezależnej oceny wpływu HVO100 na emisje.
Stabilną pracę generatora podczas intensywnego użytkowania ma zapewniać rozbudowany system zarządzania cieplnego. Mahle podaje 48 kW mocy chłodzenia w obiegu wysokotemperaturowym oraz 15 kW w obiegu niskotemperaturowym. Takie rozwiązanie ma utrzymywać właściwe warunki pracy podzespołów podczas jazdy z dużym obciążeniem. W komunikacji firmy system jest przedstawiany jako sposób na połączenie niższej masy baterii z większą dostępnością pojazdu.
Koncepcja dodatkowego generatora nie jest nowa. Wcześniej podobne rozwiązania stosowano między innymi w samochodzie BMW i3 oraz w modelu Chevrolet Volt. Nad układami dla ciężarówek i autobusów pracowała także firma Wrightspeed, która wykorzystywała turbinę gazową do napędzania generatora, a Horse Powertrain, spółka joint venture Renault i Geely, pokazała kompaktowy silnik z generatorem przeznaczony do montażu na istniejących platformach elektrycznych. Historia tych projektów pokazuje, że wyzwaniem pozostaje nie tylko opracowanie podzespołu, lecz także jego opłacalność, trwałość i wdrożenie przez producentów pojazdów.
Range extender nie będzie jedyną technologią Mahle prezentowaną podczas targów w Hanowerze. Firma zapowiada również silnik elektryczny MCT, rozwijany z myślą o elektrycznych osiach napędowych ciężkich pojazdów użytkowych. Według opisu producenta silnik nie wykorzystuje magnesów trwałych, a tym samym nie wymaga pierwiastków ziem rzadkich stosowanych w części popularnych silników elektrycznych.
W porównaniu z referencyjnym silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi jednostka MCT ma być o 10 procent lżejsza i bardziej efektywna w rzeczywistych warunkach jazdy. Mahle podaje, że jeden pojazd może dzięki temu zużyć do 3 kg mniej magnesów zawierających pierwiastki ziem rzadkich. Firma wskazuje również na wyższą sprawność w szerszym zakresie pracy oraz w różnych sytuacjach drogowych. Maksymalna moc silnika ma wynosić 370 kW, moment obrotowy ma przekraczać 900 Nm, a jego wartość szczytowa ma być osiągana przy 3900 obrotach na minutę.
Sprawność silnika MCT w cyklu VECTO ma wynosić około 95 procent. Jest to wynik podany przez Mahle dla określonego narzędzia symulacyjnego wykorzystywanego w Unii Europejskiej do oceny efektywności nowych pojazdów. Nie należy bezpośrednio utożsamiać go ze zużyciem energii w każdej trasie i przy każdym obciążeniu.
Oba rozwiązania odpowiadają na różne bariery elektryfikacji transportu ciężkiego. Generator ma ograniczyć zależność od dużej baterii i infrastruktury ładowania, natomiast silnik MCT ma zmniejszać masę napędu oraz zapotrzebowanie na magnesy trwałe. Ich znaczenie rynkowe będzie zależeć od dalszych testów, kosztów, dostępności odpowiednich paliw, integracji z platformami ciężarówek i decyzji producentów oraz operatorów flot. Na podstawie obecnego komunikatu można mówić o zapowiedzianych rozwiązaniach i deklarowanych parametrach, a nie o potwierdzonej skali wdrożenia.
