重量级选手进入拳台挑战特斯拉

气候变化和城市空气质量是我们时代最重要的问题。车辆的排放和特别是重型车辆是二氧化碳排放量的重要因素,导致公共卫生和环境问题的流行病。

世界各地的许多城市正在考虑改善其城市空气质量的激进计划,大型舰队运营商越来越意识到需要转向新的排放形式的运输方式。各国政府正在投资和立法部署混合动力和电动公共服务车辆,如公共汽车,出租车和垃圾收集车辆。

过去,人们曾多次尝试成功推出电动卡车并将其商业化,但由于缺乏资金、成本,特别是电池性能和成本等问题,一些明显的失败和项目被取消,阻碍了成功。

在过去2 - 3年电池性能和成本有明显改善,加上更支持的投资环境,禁止柴油发动机的可能性,在某些地区甚至国家制造的重型卡车和公共汽车电气化城市操作更有吸引力的主张。

最近特斯拉和新参赛者的尼古拉汽车的公告看起来很有希望,也许,也许促进了该行业中更具成熟的球员进入戒指并促进自己的努力。大多数主要卡车OEM在7.5T到26T到26T底盘类别的电动驱动卡车正在进行的开发计划。

下面是最近发布的戴姆勒Urban eTruck(点击它就可以看到戴姆勒的宣传视频),它得到了大量的宣传,紧随其后的是其竞争对手MAN Trucks(大众和斯堪尼亚共同拥有的卡车品牌之一)发布的自有电动平台的公告。

戴姆勒公司宣布,他们的电动卡车采用了混合动力客车使用的牵引系统。这使得戴姆勒得以利用其在公共交通领域获得的经验,并将其转移到其卡车产品线中。公共交通领域的市场一直受到政府投资的推动。这不是重型汽车行业通常的技术转移方向,但却令人耳目一新!

新的戴姆勒卡车有一个不同寻常但有效的动力系统配置,它使用ZF AVE门轴如上图所示。该方法消除了差动和支柱轴,并利用双电机驱动系统。使用一个异步电动机驱动每个滚轮但安装在舷内。门轴具有减速率,这意味着可以使用更高的速度,因此可以使用更小/更轻的牵引电动机而不是直接驱动概念。一辆卡车对门户架非常不寻常(除非它是传说中的戴姆勒Unimog!)。门轴通常用于运输总线上,以允许低/平面径板来符合残疾人访问规范。可以设想,在卡车底盘中使用门户轴可能导致底盘和驾驶位置,这对城市交付运营具有一些好处,从而改善了可见性和车辆装载。这有助于解决许多城市的巨大问题,具有重型车辆和骑自行车的人/行人伤害和死亡,部分原因是升起的驾驶位置和传统卡车的可见性差。

使用多个驱动电机为每个车轮提供动力是AVID多年前在电动汽车动力系统中使用的一种技术,该技术在公司内部被称为AVID M^3(多电机管理)滚球体育app最新版系统。多电机方式有3个主要优点:

  1. 消除差速器可以节省重量和成本,部分抵消电动传动系统组件的额外重量。
  2. 使用2个较小的电机和控制器而不是单个大电机提高了系统效率,因为通过每个电机的电流是单个大电机的一半,并且电机中的绕组损耗与电流^2成比例。在瞬时(即部分负载)驾驶条件下(即城市车辆的驾驶条件)提高效率方面也有一个优势!
  3. 使用两个电机可以通过扭矩矢量改善车辆动力学,从而提高牵引力,减少转弯负载和车轮滑移。这将导致减少轮胎磨损在运输卡车的应用。

它也可以说更容易设计/来源2 × 100kW的牵引电机和电力电子设备比一个单一的200kW单位。关键的缺点是,该系统需要更多的设计工作,而不是简单地将单个电机应用到现有的活轴安排。由于增加了电机和变频器的数量,可能会产生额外的成本,尽管这可以被提高的效率和减少的损失抵消。

下面的MAN卡车(点击链接可以看到MAN的宣传视频)采用了一种更传统的方法,将一个牵引电机连接到传统的后差速器上。牵引电机和电力电子,在这种情况下,是一个来自加拿大公司TM4的Sumo Drive

特别是在大型商用车辆上,通过消除支柱轴和差速器具有包装的优点,该套管和差速器清除框架之间的电池组的安装空间。在查看两辆卡车之间的电池包装时可以看到这一点。戴姆勒上的电池有很多空间,这与对比度的船只占据了该男子的传动系。

电池的额外包装空间很重要,因为它使戴姆勒将相对较大的212千瓦时电池组封装到卡车底盘中,显然有很多空间。戴姆勒可能使用混合锂NMC化学电池,其能量密度约为100WH / kg,意味着封装,包括电互连的原料电池重量约为2,100千克,较近2,500千克。与柴油发动机卡车相比,相应的其他动力总成部件的重量储蓄相结合,这应导致相对较小的净重增加。

从压力文献中可以看出,两辆卡车都有一个电动机和逆变器通过低温冷却回路冷却,戴姆勒电池在底盘左侧可见的冷却器单元在门轴前方可见。冷却器用于达到最佳性能,但确实增加了系统的重量和成本。

除了主要牵引系统外,卡车还具有电气化的高压空气压缩机(卡车需要压缩空气,用于它们的悬架和制动系统),动力转向驱动器和HVAC泵。这些系统的电气化不仅需要电动卡车,而且还可以与传统卡车相比进行效率提升。与传统发动机驱动的辅助辅助件相比,在城市驾驶循环中可能降低功耗高达75%。

看起来,重型汽车领域的电气化竞赛正在如火如荼地进行中,可能会有来自特斯拉和其他公司的新竞争,戴姆勒和曼都有一个血统,建立了全球分销和支持网络,这花了很多年的时间来发展。虽然戴姆勒和MAN都没有选择像特斯拉在乘用车上成功开发自己的电动动力系统,都选择依赖第三方供应商,但他们在一系列已经建立的重型卡车底盘平台和制造能力方面确实具有领先优势。这种方法在传统重型汽车中很常见,发动机、变速箱等都是由一系列一级供应商提供和开发的,也有大型制造商的内部努力。特斯拉已经表明,它有能力在乘用车市场上击败老牌对手,但它似乎没有在乘用车领域成功建立的重型汽车市场的早期领先地位。所有这些新老参与者都有一个成熟的电池市场,对城市空气质量问题的公众意识不断增强,积极的政治行动,以及部署所需投资以使这些雄心勃勃的项目获得商业成功的能力。仍有挑战克服尤其是电池成本和重量在车辆方面和可用的基础设施来收取任何数量的这些车辆在实际时间,但过去3个月代表一个巨大的飞跃在追求电气化重型市场。

关于作者;瑞恩·莫恩是滚球体育app最新版伟达科技集团有限公司。滚球体育app最新版狂热是位于英格兰东北部,是电气,混合动力和冰重型和高性能车辆的设计和制造的领导者,如冷却剂泵188bet亚洲体育滚球 空气压缩机和转向驱动系统。滚球体育app最新版Avid支持其客户从创新到生产,通过系统集成,组件设计,测试和制造。