Mahle presenta un extensor de autonomía para camiones eléctricos
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En realidad, los camiones pesados eléctricos actuales tienen un alcance insuficiente para muchas aplicaciones. Incluso el potente Tesla Semi (cuando realmente esté ampliamente disponible) tendrá sus limitaciones. No importa cuán aerodinámica sea la forma de la cabina o cuán grande sea la batería, transportar un semirremolque completamente cargado cuesta arriba hacia el Túnel Eisenhower en las Montañas Rocosas siempre será un reto para los tractores alimentados por baterías. Mahle, un proveedor de primer nivel para la industria automotriz y de camiones, afirma tener una solución.
En un comunicado de prensa, la empresa señaló que las compañías de transporte enfrentan el doble desafío de reducir las emisiones de sus operaciones sin poner en peligro su viabilidad económica ni su competitividad. La infraestructura de carga inadecuada para vehículos comerciales en muchas regiones y el alcance limitado de los camiones eléctricos a batería son las dos principales razones por las cuales la electrificación de los camiones pesados avanza con lentitud. La flexibilidad y la fiabilidad son los factores clave para el éxito empresarial en este sector.
“El tiempo y la energía son recursos limitados y valiosos, especialmente en el sector del transporte por carretera. Solo aquellos operadores que trabajan de manera económica pueden sobrevivir. Con los productos de electrificación, MAHLE puede ayudar a que los camiones pesados sean más eficientes y flexibles, al mismo tiempo que se reducen los costos operativos”, dijo el CEO Arnd Franz. “Esto es lo que demostraremos a nuestros clientes, fabricantes internacionales de vehículos y operadores de flotas en la edición de este año de IAA Transportation”.
Sistema de extensor de autonomía de MAHLE
En la feria comercial IAA Transportation que se celebrará en Hannover, Alemania, en septiembre, Mahle presentará un nuevo sistema de extensión de autonomía para camiones pesados. Según la empresa, este sistema permite una autonomía flexible sin compromisos y una eficiencia ilimitada. “Nuestro sistema de extensión de autonomía es una ‘unidad de energía de emergencia’ inteligente que se activa en el momento preciso y aumenta significativamente la autonomía disponible”, afirmó el Dr. Marco Warth, vicepresidente de investigación e ingeniería avanzada.
La clave del nuevo sistema es un generador de alta tensión eficiente que ofrece una salida continua de 110 kilovatios y una salida máxima de hasta 130 kW, accionado por un motor de combustión interna compacto. El generador suministra energía fiable al sistema de accionamiento eléctrico incluso en trayectos difíciles con carga completa. Su arquitectura se puede adaptar fácilmente a los requisitos de rendimiento de diversas aplicaciones y mercados regionales. Gracias a su sistema avanzado de enfriamiento por aceite recién desarrollado, el generador cuenta con una densidad de potencia de más de 7 kW por kilogramo, lo que permite una alta salida de energía con un peso reducido e interfaces simplificadas, según afirma la empresa.
Todo el sistema cabe en el espacio donde normalmente se montan las baterías de los camiones eléctricos, lo que significa que puede integrarse fácilmente en las plataformas existentes de vehículos eléctricos a batería. Reemplaza aproximadamente un tercio de la capacidad habitual de las baterías, lo que permite equipar a los camiones con una batería más pequeña y económica. Esto reduce la carga en el eje trasero en unos 400 kg y el peso total del vehículo en unos 600 kg. Un camión equipado con el sistema Mahle tiene un alcance de más de 800 km, siendo la batería responsable de unos 400 km y el extensor de alcance del resto de los 400 km.
Reducción del 80 por ciento en las emisiones de carbono
Bajo condiciones operativas reales, el camión emite aproximadamente un 80 por ciento menos de dióxido de carbono durante el funcionamiento del sistema de extensión de autonomía que un camión con motor diésel convencional. Si se utilizan combustibles renovables como el biodiésel HVO100 para alimentar el sistema, el camión prácticamente no emite dióxido de carbono en absoluto. Un sistema integral de gestión térmica con una capacidad de enfriamiento de 48 kW a alta temperatura y 15 kW a baja temperatura garantiza un funcionamiento estable del sistema de extensión de autonomía en condiciones operativas exigentes.
“Nuestro extensor de autonomía es la clave para separar el aumento en el mercado de los camiones eléctricos del ritmo insuficiente de desarrollo de la infraestructura”, dijo Warth. “Si la estación de carga está ocupada, o se requieren rutas alternativas debido a las condiciones climáticas o la congestión, y la infraestructura alcanza sus límites, otras flotas pueden quedar atrapadas. Un camión eléctrico con extensor de autonomía simplemente continúa funcionando. Se mantiene la disponibilidad operativa, incluso en condiciones extremas”.
Una búsqueda continua
La búsqueda de vehículos eléctricos con motores extensores de autonomía ha estado en marcha desde que los primeros automóviles y camiones eléctricos entraron en producción comercial. El BMW i3 original contaba con un extensor de autonomía, básicamente un pequeño motor de motocicleta, pero su rendimiento no cumplió con las expectativas, especialmente en Estados Unidos, donde los reguladores exigieron que no se activara hasta que la batería quedara al 5 por ciento de su capacidad. GM lo hizo mejor con su Chevy Volt, un automóvil híbrido enchufable con motor de combustión interna que ofrecía una autonomía únicamente con batería de unos 55 millas. Para algunos conductores, el motor se activaba con tan poca frecuencia que informaron haber comprado solo 10 galones de gasolina al año.
Ian Wright fue uno de los ingenieros originales en Tesla. Dejó la empresa después de que llegara Elon Musk y comenzara a imponer su voluntad en Tesla Motors, como se la conocía en ese entonces. Posteriormente, Wright fundó su propia empresa emergente llamada Wrightspeed, especializada en electrificar camiones y autobuses de carga pesada. Desarrolló una turbina de gas altamente eficiente que alimentaba un generador para ampliar el rango de autonomía. La ingeniería era brillante, pero la empresa no logró prosperar.
Otros han seguido el mismo sueño. Recientemente, Horse Powertrain —una empresa conjunta entre Renault y Geely— presentó una combinación de motor de gasolina compacto y generador diseñada para ser instalada en vehículos existentes. En un comunicado de prensa, la compañía afirmó: “El C15 integra un motor, un generador y un inversor en una unidad lo suficientemente compacta como para adaptarse a las plataformas de vehículos eléctricos ya existentes con poca o ninguna modificación. Esto permite a los fabricantes originales convertir fácil y eficientemente una plataforma de vehículo eléctrico en uno con autonomía extendida, lo que les permite ampliar sus líneas de productos para satisfacer las demandas del mercado local”. Por el momento no se sabe si algún fabricante original ha aceptado la oferta de Horse Powertrain.
Motor Mahle Contactless Drive
Mahle también participa en otras mejoras para camiones eléctricos de carga pesada. El próximo mes, en Hannover, presentará además su nuevo motor eléctrico Contactless Transmitter (MCT), desarrollado para su uso en los ejes de propulsión eléctrica de vehículos comerciales pesados. Este motor no está equipado con imanes permanentes y, por lo tanto, no requiere elementos de tierras raras. En comparación con los motores síncronos de imán permanente de referencia, el motor eléctrico MCT ahorra hasta 3 kilogramos de imanes de tierras raras por vehículo, lo que conduce a una reducción adicional en la huella ambiental del tren motriz.
El motor MCT es un 10 por ciento más ligero y eficiente que los motores eléctricos de excitación permanente con imanes en condiciones reales de conducción. La ventaja frente a la variante de excitación permanente es una mayor eficiencia en un rango más amplio de operación y en diversas situaciones de conducción. Tiene una potencia máxima de 370 kW y más de 900 Nm de par a 3,900 rpm. La eficiencia del motor en el ciclo VECTO, una herramienta de simulación de la UE para determinar el ahorro de combustible de los vehículos nuevos, es de aproximadamente el 95 por ciento.
Aquí en CleanTechnica nos gusta decir que las mejores tecnologías para los automóviles eléctricos y la carga de vehículos eléctricos aún no han sido inventadas. Estos nuevos productos de Mahle podrían ser anacronismos dentro de veinte años, pero para hoy, podrían ser justo lo que necesitamos para avanzar un paso más en la electrificación de los camiones pesados.