Światowa premiera modelu eActros 600. Co wiemy o nowej ciężarówce do transportu dalekobieżnego?

Koncepcja Mercedes-Benz Trucks zakłada zaoferowanie klientom całościowego rozwiązania transportowego, obejmującego technikę motoryzacyjną, doradztwo, infrastrukturę ładowania i usługi. (fot. Daimler Truck)

Mercedes-Benz Trucks podczas światowej premiery zaprezentował seryjną wersję akumulatorowo-elektrycznej ciężarówki dalekobieżnej – model eActros 600. Nowy pojazd ma nowy design zewnętrzny, poprawioną aerodynamikę, większe zasięgi czynników radarowych, skuteczniejsze systemy bezpieczeństwa. Wysoki poziom monitoringu baterii gwarantuje bezpieczeństwo. Producent wraz z pojazdem oferuje pomoc w przejściu na elektromobilność np. w zakresie infrastruktury ładowania. Sprzedaż pojazdu rozpocznie się jeszcze w listopadzie 2023 r., a rozpoczęcie produkcji seryjnej przewidziano na koniec roku 2024. 

Co wiemy o nowym elektryku? Duża pojemność akumulatora, przekraczająca 600 kW (3 pakiety baterii po 207 kWh każdy) – stąd oznaczenie typu „600” – wraz z nową,osią napędowa własnej produkcji umożliwia tej elektrycznej ciężarówce zasięg 500 kilometrów [1] bez konieczności doładowywania. Oznacza to, że eActros 600 będzie mógł pokonać w ciągu jednego dnia dystans znacznie przekraczający 1000 km. Taki przebieg dzienny umożliwi ładowanie pojazdu w wymaganych przepisami przerwach w pracy kierowców – nawet bez ładowania megawatowego. Trwałość baterii do 10 lat.

W przypadku eActrosa 600, naładowanie akumulatorów do poziomu 80% zajmuje ok. 1 godziny (ładowania CCS z mocą do 400 kW). Z czasem możliwe będzie tzw. ładowanie megawatowe (MCS). Wtedy po podłączeniu do odpowiedniej stacji ładowania o mocy ok. jednego megawata (1 MW) ładowanie akumulatorów pojazdu z poziomu 20 do 80% trwa ok. 30 min. [3]

Karin Rådström (Fot. Daimler Truck)

Pojazd jest technicznie przystosowany do max łącznej masy zestawu ciężarowego 44 t., jego ładowność ze standardową naczepą to ok. 22 t. Od samego początku eActros 600 będzie produkowany zarówno jako ciągnik siodłowy jak i podwozie ciężarowe, co zapewni klientom szereg kolejnych możliwości zastosowania ciężarówki w transporcie elektrycznym. Obecnie powstaje flota ok. 50 prototypowych pojazdów – niektóre z nich trafią następnie do pierwszych klientów na testy w praktycznej eksploatacji.

eActros 600, jak żadna inna wcześniejsza ciężarówka z trójramienną gwiazdą na masce, reprezentuje transformację drogowego transportu towarowego w kierunku neutralności pod względem emisji CO2. Wyróżnia się najnowocześniejszą techniką napędową, zapewniającą naszym klientom bardzo wysokąefektywność energetyczną, a tym samym dochodowość. Dzięki temu wejście w obszar elektromobilności może być szczególnie atrakcyjne dla operatorów flot powiedziała podczas premiery Karin Rådström, dyrektor generalna Mercedes-Benz Trucks.

Przebieg 1,2 mln km w ciągu 10 lat
eActros 600 wyposażony jest w 3 pakiety akumulatorowe, każdy o pojemności 207 kWh [5]. Akumulatory oparte na ogniwach litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP) odznaczają się długą żywotnością. Konstruktorzy Mercedes-Benz Trucks zaprojektowali eActrosa 600 w taki sposób, aby zarówno pojazd, jak i jego poszczególne komponenty spełniały te same wymogi wytrzymałościowe, co porównywalny konwencjonalny Actros do ciężkiego transportu dalekobieżnego – a więc przebieg 1,2 miliona km w ciągu 10 lat eksploatacji. Po tym okresie użytkowania kondycja akumulatora („State of Health”) powinna nadal wynosić ponad 80%. W przeciwieństwie do innych technologii ogniw akumulatorowych, ogniwa LFP mogą wykorzystywać ponad 95% zainstalowanej pojemności. Pozwala to na uzyskiwanie większych przebiegów przy takiej samej zainstalowanej pojemności akumulatorów.

Fot. Daimler Truck

Predictive Powertrain Control w eActrosie 600
Specjalnie z myślą o zastosowaniach w ciężkim transporcie dalekobieżnym Mercedes-Benz Trucks opracował nową 800-woltową oś elektryczną z dwoma silnikami elektrycznymi i czterostopniową skrzynią biegów. Silniki elektryczne generują moc ciągłą 400 kW i moc szczytową 600 kW oraz zapewniają dynamiczne przyspieszenie, wysoki komfort i wysoką dynamikę jazdy. Pełna moc silnika jest dostępna niemal bez przerw w przenoszeniu momentu obrotowego.

Ponadto, jeżdżąc przewidująco, można poprzez rekuperację odzyskiwać energię elektryczną, która trafia z powrotem do akumulatorów eActrosa 600, a następnie może być wykorzystana do napędzania pojazdu. Pozytywnym efektem ubocznym rekuperacji jest zmniejszenie obciążenia hamulców mechanicznych eActrosa 600. W zależności od sytuacji kierowca może wybierać spośród pięciu różnych stopni rekuperacji. Na ekranie dotykowym w cyfrowym kokpicie można również aktywować tryb jazdy z użyciem jednego pedału – tzn. funkcję zwalniania przez rekuperację, z ograniczonym użyciem hamulca mechanicznego.

Fot. D. Piernikarski

eActros 600 jest wyposażony w sprawdzony system sterujący tempomatem i pracą skrzyni biegów Predictive Powertrain Control (PPC), specjalnie dostosowany do specyfiki napędu elektrycznego. Predykcyjna regulacja pracy układu przeniesienia napędu automatycznie uwzględnia topografię, przebieg drogi i znaki drogowe, umożliwiając maksymalnie efektywną jazdę. W lepszym rozpoznawaniu sytuacji na drodze przed pojazdem pomaga teraz uwzględnienie informacji o trasie pochodzących z systemu nawigacji. Dzięki temu rozwiązaniu kierowca może unikać niepotrzebnego hamowania, przyspieszania i przełączania biegów oraz w sposób maksymalnie efektywny wykorzystywać energię akumulatora.

Multimedia Cockpit Interactive 2, montowany standardowo w eActrosie 600, na bieżąco informuje kierowcę o stanie naładowania akumulatorów, pozostałym zasięgu pojazdu oraz aktualnym i średnim zużyciu energii. Managerowie flot za pośrednictwem portalu Fleetboard mogą korzystać z cyfrowych rozwiązań do efektywnego zarządzania flotą. Wśród nich już od rozpoczęcia produkcji seryjnej znajdzie się m.in. zindywidualizowany Charge Management System, obejmujący inteligentną kontrolę wszystkich procesów zachodzących pomiędzy eActrosem 600 a infrastrukturąładowania, oraz Logbook – dziennik zawierający szczegółowe dane na temat czasów jazdy, postoju i ładowania. Będzie też dostępne narzędzie Mapping-Tool, które w czasie rzeczywistym pokazuje aktualną lokalizację pojazdu oraz informuje czy jest on w ruchu, stoi, czy trwa jego ładowanie, a także, jaki jest stan naładowania akumulatora.

Podwozie z kabiną Giga Space pod zabudowy BDF (fot. D.Piernikarski)

Przystawki odbioru mocy do zasilania sprzętu roboczego lub naczep chłodniczych
Konstruktorzy Mercedes-Benz Trucks opracowali dla eActrosa 600 dwie różne przystawki odbioru mocy. Przystawka elektryczno-mechaniczna umożliwia na przykład zasilanie hydraulicznych lub mechanicznych urządzeń roboczych, takich jak naczepy wywrotkowe, naczepy z ruchomą podłogą czy naczepy silosowe. Innym rozwiązaniem jest elektryczna przystawka odbioru mocy na prąd stały lub przemienny. Za pomocą falownika przekształca ona prąd stały z sieci wysokonapięciowej w prąd przemienny. Przystawka ta służy na przykład do zasilania kufrowych zabudów chłodniczych lub naczep chłodniczych. Różne warianty przystawek odbioru mocy obejmują zakres mocy od 22 do 90 kW i mogą służyć do typowych zastosowań w transporcie dalekobieżnym i dystrybucyjnym. W eActrosie 600 są nadal dostępne fabrycznie sprawdzone już dziś standardy interfejsów przemysłowych. Do zalet opisanych rozwiązań w porównaniu z dotychczasową eksploatacją pojazdu opartą na napędzie wysokoprężnym należą między innymi lokalna neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla oraz znaczna redukcja emisji hałasu, istotna przede wszystkim w miastach i na obszarach mieszkalnych. Kompaktowa konstrukcja tych systemów umożliwia użytkowanie ciągnika siodłowego eActros 600 ze standardowymi naczepami – jest to duże udogodnienie dla przedsiębiorstw transportowych, które używają pojazdu do wielorakich zadań.

Fot. Daimler Truck

Nowy aerodynamiczny design kabiny kierowcy
Nowe wzornictwo kabiny kierowcy eActrosa 600 odznacza się niezwykle efektywną aerodynamiką. Zapewniają ją duża, całkowicie zamknięta i zaokrąglona pokrywa przednia, zoptymalizowany zderzak wraz z osłoną podwozia, udoskonalone aerodynamicznie wejście oraz wydłużone spojlery boczne kabiny w kształcie żagli. Zwieńczeniem ulepszonej aerodynamicznie kabiny są prowadnice strug powietrza na słupkach A, dodatkowy spojler przedni na dachu oraz uszczelnienie komory silnika. Kabinę wyposażono ponadto w aluminiowe podesty, nowy układ reflektorów z matrycowymi reflektorami LED i diodowy pas świetlny. Mercedes-Benz Trucks sprzedaje tę kabinę pod nazwą „ProCabin”.

Udoskonalona aerodynamika ma kluczowe znaczenie właśnie w przypadku ciężarówek akumulatorowo-elektrycznych eksploatowanych w transporcie dalekobieżnym, ponieważ opór powietrza jest tu jednym z głównych czynników wpływających na zużycie energii. Dodatkowo, dzięki zmniejszeniu oporu powietrza można odzyskiwać więcej energii podczas rekuperacji, co zwiększa zasięg pojazdu.

Wydłużenie przodu pojazdu o 80 milimetrów pozwoliło na uzyskanie niezwykle aerodynamicznego kształtu nowej kabiny. Jej opływowy kształt zaprojektowano w oparciu o szereg własnych symulacji przepływu powietrza, jak również na podstawie pomiarów wykonanych w tunelu aerodynamicznym i na drodze. Przekłada się to na zmniejszenie współczynnika oporu powietrza kabiny ProCabin o dziewięć procent [6] w porównaniu z obecną kabiną seryjnego Actrosa. Opisane udoskonalenie aerodynamiki obniża zużycie energii przez pojazd, a zatem ma decydujący wpływ na 500-kilometrowy zasięg [1] eActrosa 600.

Podczas premiery eActros spięty z naczepą Schmitz Cargobull Fot. D. Piernikarski

Dźwiękowy system ostrzegawczy z futurystyczną kreacją dźwięku
Elektryczny eActros 600 porusza się po drogach bardzo cicho, z korzyścią dla kierowcy i otoczenia. Jednak aby pomimo to był zauważalny dla innych uczestników ruchu drogowego, zwłaszcza pozbawionych dodatkowej ochrony pieszych czy rowerzystów, jest standardowo wyposażony w wymagany przepisami zewnętrzny dźwiękowy system ostrzegawczy AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System). W zależności od warunków jazdy, system ten odtwarza dźwięki charakterystyczne dla jazdy do przodu lub do tyłu. Ponadto odgłos pojazdu zmienia się w zależności od prędkości jazdy i położenia pedału gazu, co zapewnia mu dobrą słyszalność w ruchu miejskim. Futurystyczne spektrum dźwiękowe systemu AVAS montowanego w eActrosie 600 jest zaprojektowane w taki sposób, aby odpowiadało wizerunkowi pojazdu ciężkiego i zwiększało jego rozpoznawalność w ruchu miejskim.

Systemy wspomagania bezpieczeństwa
Wprowadzając eActrosa 600, Mercedes-Benz Trucks kontynuuje realizacjęswojej wizji bezwypadkowej jazdy. Podobnie jak to już miało miejsce w pojazdach producenta z wcześniejszych lat, zamontowane w nim systemy wspomagające bezpieczeństwo pod wieloma względami wykraczają poza wymogi przepisów prawa, chociażby przyjętego przez Komisję Europejską rozporządzenia General Safety Regulation. Zgodnie z tą regulacją od połowy 2024 r. wszystkie nowe pojazdy będą musiały być standardowo wyposażone w dodatkowe systemy. Koncepcję bezpieczeństwa zaprezentowanego pojazdu oparto przy tym na dalszym rozwoju sprawdzonych systemów wspomagających bezpieczeństwo. Jej fundamentem jest całkowicie nowa platforma elektroniczna oraz połączona z nią tak zwana fuzja czujników, umożliwiająca łączenie danych z radarów i kamer w celu uzyskania jeszcze szerszego pola widzenia do przodu i na boki. Platforma elektroniczna oferuje 20-krotne zwiększenie ilości przetwarzanych danych. Łącznie sześć zainstalowanych czujników – cztery radary krótkiego zasięgu, radar dalekiego zasięgu oraz kamera wielofunkcyjna w przedniej szybie – obejmuje teraz swym „wzrokiem” kąt 270 stopni wokół własnego pojazdu.

Fot. D. Piernikarski

Fuzja czujników
Znacznie rozszerzony kąt widzenia istotnie zwiększa efektywność systemów wspomagających bezpieczeństwo – m.in. Active Brake Assist 6 (ABA 6), Frontguard Assist, Active Sideguard Assist 2 (ASGA 2), Active Drive Assist 3 (ADA 3). Zwiększenie ilości przetwarzanych danych i sieciowe połączenie wszystkich czujników zapewnia cenny czas, który można wykorzystać na maksymalnie szybką reakcję na sytuację na drodze, a w idealnym przypadku pozwala całkowicie uniknąć wypadków lub przynajmniej ograniczyć ich skutki.

Fuzja czujników czy też układ sześciu czujników z 270-stopniowym polem widzenia ma szczególnie w przypadku systemu ABA 6 tę ogromną zaletę, że dzięki lepszemu rozpoznawaniu niebezpieczeństw i monitorowaniu wielu pasów ruchu potrafi on szybciej reagować w krytycznych sytuacjach, takich jak zmiana pasa ruchu i zakończenie korka drogowego na zakrętach typowych dla autostrady.

System ABA 6 do prędkości 60 km/h reaguje zarówno na pieszych, jak i rowerzystów poruszających się na pasie ruchu, przecinających tor jazdy lub zbliżających się z naprzeciwka oraz na stojących pieszych, uruchamiając zautomatyzowane hamowanie aż do zatrzymania pojazdu. Natomiast nowy system Frontguard Assist wizualnie i dźwiękowo ostrzega kierowcę o niechronionych uczestnikach ruchu drogowego znajdujących się bezpośrednio przed ciężarówką, zwłaszcza w trudnych sytuacjach drogowych, np. podczas ruszania czy na skrzyżowaniach.

Podczas gdy system ASGA 1 monitoruje całą długość zestawu ciężarowego plus dwa metry z przodu i maksymalnie metr z tyłu, a także obszar po prawej stronie pojazdu na odległość 3,75 m, w przypadku ASGA 2, dzięki fuzji czujników, monitorowany obszar powiększa się do maksymalnie siedmiu metrów z przodu, 30 m z tyłu i 4,25 m po prawej stronie pojazdu. Ponadto ASGA 2 posiada nową funkcję monitorowania strefy po stronie kierowcy.

Rozszerzenie kąta widzenia w lewo zwiększa również znacząco efektywność zainstalowanego systemu ADA 3, umożliwiającego jazdę półautomatyczną (poziom 2): trzecia generacja tego systemu potrafi automatycznie sprowadzić ciężarówkę z powrotem na jej pas ruchu, np. gdy kierowca, chcąc zjechaćna lewy pas w celu wykonania manewru wyprzedzania, nie zauważył pojazdu zbliżającego się z tyłu.

Elastyczna produkcja zgodna z zasadami zrównoważonego rozwoju
eActros 600 będzie produkowany na istniejącej już linii montażowej największego zakładu montażowego Mercedes-Benz Trucks w niemieckim Wörth am Rhein, gdzie zostanie elastycznie włączony w trwający nadal proces produkcji ciężarówek z napędem wysokoprężnym. W Wörth pojazd będzie także wyposażany w komponenty elektrycznego układu napędowego pochodzące z fabryk Mercedes-Benz w Mannheim, Gaggenau i Kassel. Podobnie jak fabryka w Wörth, wszystkie trzy zakłady przechodzą obecnie transformację – odchodzą od techniki napędów wysokoprężnych i stają sięcentrami kompetencyjnymi w zakresie bezemisyjnego transportu. W Wörth w ramach kilku etapów produkcyjnych montowane będą m.in. oś elektryczna, akumulatory wysokiego napięcia i komora przednia – złożony moduł techniczny, obejmujący szereg sterowników, komponentów wysokonapięciowych i elektryczną sprężarkę powietrza. Po zamontowaniu wszystkich komponentów wysokonapięciowych, nastąpi uruchomienie całego systemu, po którym ciężarówka będzie gotowa do jazdy.

Zmniejszenie emisji CO2 o 80%
Ślad węglowy [4] eActrosa 600 jest w dużej mierze uzależniony od miksu energii elektrycznej wykorzystywanej do ładowania jego akumulatorów. Przy aktualnym europejskim miksie energetycznym emisja CO2 eActrosa 600 w całym 10-letnim cyklu życia produktu od chwili wydobycia surowców jest, w porównaniu z odpowiednim Actrosem napędzanym olejem napędowym, niższa o około 40%, a przy zastosowaniu w pełni odnawialnych źródeł energii o ponad 80%. Odpowiada to zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla odpowiednio o ok. 370 i 775 ton. Dzięki temu eActros 600 jest w stanie w pełni zrekompensować swój wyższy fabryczny ślad węglowy, wynikający z zastosowania akumulatorów, już w drugim lub nawet pierwszym roku eksploatacji w transporcie dalekobieżnym. [2]

Odnośniki:

[1] Zasięg pojazdu określono wewnętrznie w specjalnych warunkach testowych, po przeprowadzeniu wstępnego kondycjonowania, z udziałem ciągnika siodłowego 4×2 o całkowitej masie zestawu ciężarowego 40 t, w temperaturze zewnętrznej 20°C, w ramach operacji właściwej dla transportu dalekobieżnego. Dlatego może on odbiegać od wartości określonych zgodnie z rozporządzeniem (UE) 2017/2400.

[2] W oparciu o bilans cyklu życia wykonany wg norm ISO 14040:2006+A1:2020 i ISO 14044:2006+A1:2017+A2:2020 i poddany krytycznej analizie przez ekspertów wewnętrznych. Istotny wpływ na wyniki mają dane i założenia leżące u podstaw bilansu cyklu życia, w tym specyfikacje zespołów i metodologie. Dlatego porównanie z innymi modelami samochodów ciężarowych lub pojazdami nie jest ani zamierzone, ani zalecane.

[3] Informacja oparta na wewnętrznych symulacjach, ponieważ jeszcze nie zakończono prac nad wiążącym i jednolitym standardem systemu MCS (Megawatt Charging System).

[4] CO2 stanowi tu wskaźnik zastępczy dla wszystkich gazów cieplarnianych (ekwiwalent dwutlenku węgla).

[5] Pojemność znamionowa nowego akumulatora, na podstawie zdefiniowanych wewnętrznie warunków ramowych. Może ona przyjmować różną wartość, zależnie od rodzaju zastosowania i warunków otoczenia.

[6] Informacja oparta na danych uzyskanych w warunkach rzeczywistych operacji klientów w transporcie dalekobieżnym (przejazd autostradą, standardowa naczepa, 40 t), wartość ustalona w symulacjach.