马勒推出电动卡车增程系统

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实际上,目前的电池电动重型卡车在许多应用场景中的续航里程仍不够。即便强大的特斯拉 Semi(一旦真正大规模上市)也有其局限性。无论驾驶室的设计多么符合空气动力学原理,电池容量多大,对于电池驱动的卡车而言,将满载的半挂车开上落基山脉的艾森豪威尔隧道始终都是一项艰巨任务。汽车及卡车行业的一级供应商马勒公司声称自己有解决方案。
在一份新闻稿中,该公司表示,货运企业面临着双重挑战:既要减少运营过程中的排放,又不能影响其经济生存能力或竞争力。许多地区缺乏适合商用车辆的充电基础设施,以及电池电动卡车的续航里程有限,这是导致重型卡车电气化进程缓慢的两大主要原因。灵活性与可靠性是该行业企业取得成功的关键因素。
“时间和能源都是有限的宝贵资源,尤其是在道路运输行业。只有那些能够高效运营的运营商才能生存下去。通过电动化产品,马勒能够帮助重型卡车在提高效率与灵活性的同时降低运营成本,”首席执行官阿恩德·弗兰兹表示。“这正是我们将在今年的国际汽车工业展览会交通展上向客户、国际汽车制造商以及车队运营商展示的内容。”
马勒增程系统

9月,在德国汉诺威举办的IAA交通运输展上,马勒公司将推出一款用于重型卡车的新型增程系统。该公司称,该系统能够在不牺牲灵活性的前提下提升续航里程,同时在不受限的情况下保证高效能。“我们的增程系统是一种智能的‘应急动力单元’,能在最恰当的时刻启动,从而显著延长可用续航里程,”研发与先进工程副总裁马可·瓦尔特博士说道。
新系统的关键在于一台高效的高压发电机,其持续输出功率为110千瓦,峰值输出功率可达130千瓦,由一台紧凑型内燃机驱动。即使在满负荷的复杂工况下,该发电机也能为电动驱动系统提供稳定的电力供应。其结构可轻松适配各种应用场景及区域市场的性能需求。据该公司称,得益于新研发的先进油冷系统,该发电机的功率密度超过每千克7千瓦,从而在减轻重量的同时实现高功率输出,并简化了接口设计。
整个系统可安装于电动卡车电池的常规固定位置,因此能够轻松集成到现有的纯电汽车平台上。它可替代原有电池容量的约三分之一,从而使卡车只需配备体积更小、成本更低的电池。这样一来,后轴的负荷可减少约400公斤,整车重量则可降低约600公斤。配备马勒系统的卡车续航里程可超过800公里,其中电池可提供约400公里的续航,而增程器则负责剩余的400公里。
碳排放减少80%
在实际运行条件下,采用增程式驱动的卡车在运行时产生的二氧化碳排放量比传统柴油发动机卡车少约80%。如果使用HVO100生物柴油等可再生燃料为系统提供动力,那么该卡车几乎不会产生任何二氧化碳排放。配备48千瓦高温冷却能力和15千瓦低温冷却能力的先进热管理系统,可确保增程式系统在重负荷运行条件下依然稳定工作。
“我们的续航扩展器是让电池电动卡车的市场推广速度与基础设施发展的滞后状况脱钩的关键,”沃思说道。“如果充电站过于繁忙,或者由于天气条件或交通拥堵需要选择其他路线,而基础设施又已达极限,其他车队可能会陷入困境。而配备续航扩展器的电动卡车则可以继续行驶,即使在高峰情况下也能保持正常运营。”
持续的探索

自从首批电动汽车和卡车实现商业化生产以来,人们就一直在追求配备增程式发动机的电动车。最初的宝马i3配备了增程器——实际上就是一台小型摩托车发动机——但其表现未达预期,尤其是在美国,监管机构要求只有在电池电量降至5%时才允许启动该增程器。通用汽车旗下的雪佛兰Volt表现更好,这是一款插电式混合动力车,配有内燃机,纯电池续航里程约为55英里。对于某些驾驶员来说,该发动机很少被启用,他们称自己一年仅购买10加仑的汽油!
伊恩·赖特是特斯拉早期的工程师之一。在埃隆·马斯克到来并开始对当时还名为特斯拉汽车的公司施加自己的意志后,他离开了公司。随后,赖特创立了自己的初创企业Wrightspeed,专门从事重型卡车和公交车的电动化改造。他研发出一种高效燃气轮机,用于为增程发电机提供动力。这项工程技术十分出色,但该公司并未取得成功。
还有其他企业也在追求同样的梦想。近日,雷诺与吉利合资成立的Horse Powertrain推出了一款紧凑型汽油发动机与发电机组合,专为改装现有车辆而设计。该公司在新闻稿中表示:“C15将发动机、发电机和逆变器集成在一个足够紧凑的单元中,几乎无需任何修改即可安装到现有的纯电动汽车平台上。这使原始设备制造商能够轻松高效地将纯电平台转变为增程式电动车,从而扩展产品线以满足当地市场需求。”目前尚不清楚是否有任何原始设备制造商接受了Horse Powertrain的报价。
Mahle无接触驱动电机

Mahle还参与了其他针对电动重型卡车的改进工作。下个月在汉诺威,该公司还将推出专为重型商用车电动驱动轴设计的新型无接触式变速器(MCT)电动机。该电机无需永磁体,因此也不需要任何稀土元素。与作为基准的永磁同步电动机相比,MCT电动机每辆车辆可节省多达3公斤的稀土磁体,进而进一步降低动力总成的环境负担。
在实际驾驶条件下,MCT电机比带有磁体的永磁同步电动机轻10%,效率也更高。与永磁同步电机相比,它的优势在于在更宽的工况范围及多种驾驶场景下都能保持更高效率。该电机的峰值输出功率为370千瓦,3,900转/分钟时的扭矩超过900牛米。在用于评估新车燃油效率的欧盟模拟工具VECTO循环测试中,其电机效率约为95%。
我们CleanTechnica团队一直认为,最适合电动汽车和EV充电的最佳技术尚未被发明。马勒推出的这些新产品或许在20年后会显得过时,但就目前而言,它们很可能正是推动重型卡车电气化进程所需要的技术。