eActros: naładowany i gotowy

Mercedes-Benz eActros jest dostępny jako pojazd 2- lub 3-osiowy o 19 t lub 27 t dmc., konstrukcję oparto na ramie modelu Mercedes-Benz Actros (fot. Daimler Truck)

Na przełomie maja i czerwca w Wörth am Rhein firma Mercedes-Benz Trucks umożliwiła międzynarodowym dziennikarzom bliższe zapoznanie się z elektrycznym eActrosem do ciężkiego transportu dystrybucyjnego w warunkach zbliżonych do zwykłej eksploatacji.

Mercedes-Benz Trucks, pod hasłem „Charged & Ready” (naładowany i gotowy), zintegrował eActrosa w zorientowanym na potrzeby przedsiębiorstw ekosystemie, obejmującym także ofertę doradczą (eConsulting), rozwiązania cyfrowe w obszarze elektromobilności oraz optymalizację całkowitych kosztów własności i użytkowania. Ma to stanowić kompleksową ofertę, w ramach której Mercedes-Benz Trucks staje się dla swoich klientów niezawodnym partnerem w zakresie zrównoważonej mobilności.

Fot. Daimler Truck

Ekosystem elektromobilności
Cała branża transportowa przechodzi obecnie głęboką transformację, której podlegają nie tylko środki transportu – głębokie przemiany zachodzą również w warstwie wspomagającej, czyli wykorzystywanych rozwiązaniach informatycznych. Całość tworzy bardzo złożony i stale zmieniający się ekosystem. Warunkiem koniecznym do rozwoju elektromobilności ciężkiej jest możliwość naładowania akumulatorów o niebagatelnej przecież pojemności – najlepiej z wykorzystaniem ładowarek stałoprądowych o dużej mocy, gdyż tylko takie pozwalają na relatywnie krótki czas ładowania (czy też doładowania). Zatem kluczowym problemem jest dostępność infrastruktury ładowania.

Akumulatory o maksymalnej pojemność 420 kWh umożliwiają uzyskanie zasięgu do 400 km, za napęd odpowiada sztywna oś z dwoma zintegrowanymi silnikami elektrycznymi o mocy ciągłej 330 kW (moc maksymalna 400 kW) i dwustopniową skrzynią biegów (fot. D. Piernikarski)

Mercedes-Benz Trucks zamierza aktywnie wspierać swoich klientów w rozwiązywaniu problemów dotyczących  organizacji infrastruktury ładowania w ich firmach, rekomendując im pewne rozwiązania. Obecnie produkowane eActrosy to samochody przewidziane do realizacji zadań komunalnych i dystrybucji w obszarach miejskich, więc w zdecydowanej większości przypadków ładowanie ich akumulatorów odbywać się będzie na terenie baz transportowych w porze nocnej, podczas za- lub rozładunku lub w okresie wymiany kierowców, a wykorzystanie publicznych stacji ładowania będzie sporadyczne.

Wsiadam, zapinam pasy, naciskam przycisk Start i ruszam. Do wnętrza kabiny eActrosa dociera cichy szum toczących się opon, pracującej sprężarki i przy wyższych prędkościach – powietrza opływającego kabinę (fot. D. Piernikarski)

To, jaki wariant należy wybrać ostatecznie, zależeć będzie oczywiście od klienta, propozycje dostawcy pojazdu nie są w żadnym wypadku obowiązkowe. Na razie Mercedes-Benz Trucks nawiązało strategiczną współpracę w zakresie infrastruktury ładowania z trzema partnerami: Siemens Smart Infrastructure, ENGiE oraz EVBOX. Dysponowanie stacją ładowania nie wystarczy, konieczne jest połączenie z siecią energetyczną i uzyskanie odpowiednio dużego przydziału mocy. Także pod tym względem producent eActrosa zamierza towarzyszyć swoim klientom w ich trudnej podróży do mobilności bezemisyjnej.

Niezależnie od tego czy jedziemy autostradą, po drodze lokalnej o zróżnicowanej topografii, czy w obszarze zabudowanym, uwagę zwraca spokojny, a zarazem bardzo dynamiczny sposób jazdy oraz brak zauważalnych przerw w przepływie siły napędowej. Wysoka dynamika rozpędzania jest odczuwalna w każdej sytuacji drogowej (fot. D. Piernikarski)

Fleetboard z pomocą
System zarządzania flotą Fleetboard jest integralną częścią oferty producenta oprócz samego pojazdu – eActrosa. Menedżerowie flot otrzymują zestaw rozwiązań cyfrowych pozwalających na wydajne zarządzanie e-flotą w każdym  aspekcie jej eksploatacji. Ważną nową usługą wprowadzoną w ramach systemu Fleetboard jest Charge Management System, czyli proaktywne zarządzanie „zdrowiem” elektrycznej ciężarówki i zaplanowanymi w bazie sesjami ładowania. Obejmuje to np. dokumentację wszystkich cykli ładowania, związanych z nimi poziomów naładowania akumulatorów i ilości pobranej energii czy też rejestrację poszczególnych cykli ustalonych w ramach zaplanowanych wcześniej harmonogramów. Odnotowywane są pojawiające się błędy związane z przebiegiem procesu ładowania i w razie konieczności generowane odpowiednie ostrzeżenia. Gdy usterki mają charakter krytyczny, ładowanie zostaje automatycznie przerwane. System pozostaje w stałej, dwukierunkowej komunikacji ze stacją ładowania i pojazdem, a wszystkie informacje diagnostyczne są monitorowane przez systemy i specjalistów Mercedes-Benz Trucks. Kolejne narzędzie, Mapping-Tool, w czasie rzeczywistym pokazuje aktualną lokalizację danego pojazdu oraz informuje, czy jest on w ruchu, stoi czy może trwa jego ładowanie, a także jaki jest bieżący poziom naładowania akumulatora.

Komponenty wysokiego i niskiego napięcia są w eActrosie połączone w kompaktowej komorze przedniej (front box), należą do nich m.in. wymiennik ciepła, pompy cieczy chłodzącej, obwody elektryczne kabiny, przetwornik DC/DC, zawory i akumulatory niskonapięciowe (fot. D. Piernikarski)

Dla eActrosa dostępna jest również Umowa Serwisowa Mercedes-Benz Complete z pakietem kompleksowej opieki. Jednym z jej elementów jest wsparcie klienta przez Mercedes-Benz Uptime. W ramach tej usługi dzięki łączności i zewnętrznej transmisji danych wykorzystywane są informacje pozyskiwane w czasie rzeczywistym bezpośrednio z pojazdu. Bieżąca kontrola stanu technicznego eActrosa i zależne od niego czynności obsługowe realizowane w ramach tej usługi będą odgrywać w przyszłości istotną rolę.

Podczas jazdy można było na bieżąco obserwować, jak skutecznie działa mechanizm rekuperacji: podczas hamowania lub toczenia, po aktywnym uruchomieniu dźwigni na kolumnie kierownicy, silniki elektryczne przekształcają energię kinetyczną w energię elektryczną, która trafia z powrotem do akumulatorów eActrosa, wydłużając jego zasięg. W zależności od sytuacji kierowca może wybierać spośród pięciu różnych stopni hamowania (fot. Daimler Truck)

Na początku ambitnej drogi
Transformacja w kierunku e-mobilności to wyzwanie dla firmy Mercedes-Benz-Trucks jako producenta końcowego, ale również dla całej sieci zajmującej się obsługą posprzedażną: serwisowaniem czy sprzedażą części zamiennych. Obsługa elektrycznych ciężarówek wymaga innych umiejętności, konieczne staje się wzmocnienie organizacji przez zatrudnienie nowych pracowników o wiedzy i umiejętnościach pozwalających na fachowe zajęcie się elektrykami lub przeszkolenie części już pracujących mechaników czy doradców serwisowych.

eActros ma zamontowany standardowo Multimedia Cockpit Interactive, na bieżąco informujący kierowcę o poziomie naładowania akumulatorów, pozostałym zasięgu pojazdu oraz aktualnym i średnim zużyciu energii (fot. Daimler Truck)

Plany są bardzo ambitne: do 2030 r. co najmniej połowę sprzedaży Mercedes-Benz Trucks mają stanowić pojazdy z napędem elektrycznym. Biorąc pod uwagę wielkość produkcji, nie powinno dziwić, że aby cel ten można było zrealizować, konieczne jest przyspieszenie. Portfolio produktowe ciężarówek elektrycznych z gwiazdą na masce jest sukcesywnie rozszerzane: eEconic wszedł do produkcji seryjnej, wkrótce pojawi się elektryczny ciągnik siodłowy. To, czego brakuje, to rosnący lawinowo popyt ze strony klientów. Ten zaś nie pojawi się bez rozwoju sieci energetycznej oraz mechanizmów wsparcia (dopłat) dla klientów decydujących się na zakup pojazdów elektrycznych. Być może duże organizacje, które dążąc do neutralności emisyjnej, wymuszą rozwój e-transportu, godząc się na płacenie wyższych stawek transportowych swoim usługodawcom. Tym samym staną się „siłą sprawczą” dynamizującą rozwój zelektryfikowanego transportu.

Fot. Daimler Truck

Mercedes-Benz eActros to podwozie do zabudowy w dwóch wersjach: 2-osiowy eActros 300 o 19 t dmc. oraz 3-osiowy eActros 400 o 27 t dmc.. Konstrukcję oparto na ramie ciężarówki Mercedes-Benz Actros. Akumulatory trakcyjne tworzą 3 lub 4 pakiety baterii o pojemności ok. 112 kWh (pojemność użytkowa ok. 97 kWh) każda. Producent szacuje, że maksymalna łączna pojemność akumulatorów umożliwia uzyskanie zasięgu do 400 km w optymalnych warunkach terenowych i pogodowych. To, ile pakietów uda się zmieścić w pojeździe, zależy od jego rozstawu osi.

Oś napędowa jest wyposażona w stale pracujące 2 asynchroniczne, chłodzone cieczą silniki elektryczne, które mogą pracować również jako generatory prądu, co ma miejsce podczas rekuperacji – wytworzony wówczas prąd doładowuje akumulatory trakcyjne. Silniki generują moc ciągłą 330 kW oraz moc maksymalną 400 kW i współpracują z 2-biegową skrzynią przekładniową wyposażoną w mechanizm planetarny. Sama oś to konstrukcja konwencjonalna – strumień mocy jest przekazywany do przekładni głównej bezpośrednio z wałka wyjściowego skrzyni biegów.

Akumulatory trakcyjne chłodzone są cieczą, która krąży w 3 obwodach, chłodząc (lub grzejąc) oś napędową, akumulatory oraz kabinę. Kontrolowanie stanu cieplnego akumulatorów i układu napędowego odbywa się na drodze elektronicznej. Możliwe jest wykorzystanie części ciepła np. generowanego przez pracującą oś napędową do ogrzewania akumulatorów lub kabiny lub wykorzystanie sprężarki układu klimatyzacji kabiny do dodatkowego schładzania akumulatorów. W przypadku ryzyka przegrzania komponentów następuje zmniejszenie wydajności źródeł ciepła, czyli np. ograniczenie mocy silników napędowych lub poziomu rekuperacji, tak aby uniknąć całkowitego wyłączenia systemu, co z kolei oznaczałoby zatrzymanie samochodu na trasie. Akumulatory trakcyjne objęte są 6-letnią gwarancją.

W specjalnie zbudowanej bazie, korzystając ze stacji o dużej mocy, można było samodzielnie podładować ciężarówkę, śledząc na bieżąco postępy procesu (fot. Daimler Truck)
Fot. Daimler Truck

Akumulatory trakcyjne zasilają energią nie tylko napęd, ale także 2 konwencjonalne akumulatory pojazdu, które poprzez instalację niskiego napięcia 24 V zasilają różne odbiorniki energii elektrycznej, takie jak oświetlenie, sprężarka powietrza, sprężarka klimatyzacji kabiny itp. Ważnym zadaniem jest również zasilenie układu zarządzania pracą układu wysokiego napięcia. Przystawka odbioru mocy (jeśli jest zainstalowana) napędzana jest z układu wysokiego napięcia. Instalacja elektryczna 24 V jest ładowana z akumulatorów wysokiego napięcia za pomocą przetwornika DC/DC, dzięki czemu w przypadku awarii lub wyłączenia sieci możliwe jest utrzymanie wszystkich istotnych funkcji pojazdu, takich jak oświetlenie, kierunkowskazy, układy hamulcowy i zawieszenia pneumatycznego, a także systemy w kabinie kierowcy.

Akumulatory trakcyjne ładuje się prądem stałym o mocy do 160 kW i natężeniu do 400 A po podłączeniu do standardowego terminalu szybkiego ładowania (CCS): ładowanie 3 pakietów akumulatorowych z poziomu 20% do 80% zajmuje wówczas nieco ponad godzinę. Maksymalna możliwa moc ładowania to 650 kW, nie przewidziano możliwości użycia ładowarek prądu przemiennego AC.

By być lepiej słyszalnym dla innych uczestników ruchu drogowego, w tym dla pieszych i rowerzystów, Mercedes-Benz eActros został wyposażony w zewnętrzny dźwiękowy system ostrzegawczy AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System). Standardowym elementem wyposażenia eActrosa jest także asystent martwego pola S1R, zwiększający bezpieczeństwo podczas manewrów skrętu w prawo oraz  systent hamowania awaryjnego Active Brake Assist ABA 5 z funkcją rozpoznawania pieszych, zmniejszający ryzyko kolizji zarówno w mieście, jak ina drogach podmiejskich oraz autostradach.

W kwietniu 2022 r. wprowadzono do użytku drugą generację systemu kamer MirrorCam, zastępującego lusterka. Skrócono ramiona kamer o 10 cm, poprawiono parametry obrazu. Perspektywa kamery MirrorCam jest teraz jeszcze bardziej zbliżona do perspektywy zwykłego lusterka szklanego, a wyświetlacze jeszcze dokładniej pokazują obszar istotny dla ruchu pojazdu (fot. Daimler Truck)
Fot. Daimler Truck