Mahle présente un système d’extension de portée pour les camions électriques
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En réalité, les camions lourds électriques actuels n’ont pas une autonomie suffisante pour de nombreuses applications. Même le puissant Tesla Semi (lorsqu’il sera réellement largement disponible) aura ses limites. Peu importe à quel point la forme de la cabine est aérodynamique ou quelle est la taille de la batterie, tirer un semi-remorque pleinement chargé en côte jusqu’au tunnel Eisenhower dans les Rocheuses restera toujours un défi pour les tracteurs électriques. Mahle, fournisseur de premier plan pour l’industrie automobile et du transport routier, prétend disposer d’une solution.
Dans un communiqué de presse, l’entreprise a indiqué que les entreprises de transport routier sont confrontées au défi double de réduire les émissions générées par leurs activités sans compromettre leur viabilité économique ou leur compétitivité. L’infrastructure de recharge insuffisante pour les véhicules commerciaux dans de nombreuses régions, ainsi que l’autonomie limitée des camions électriques à batterie, sont les deux principales raisons pour lesquelles l’électrification des camions lourds progresse lentement. La flexibilité et la fiabilité sont les facteurs clés du succès commercial dans ce secteur.
« Le temps et l’énergie sont des ressources limitées et précieuses, en particulier dans le secteur du transport routier. Seuls les opérateurs qui travaillent de manière économique peuvent survivre. Grâce à ses produits d’électrification, MAHLE peut aider à rendre les camions lourds plus efficaces et flexibles tout en réduisant les coûts d’exploitation », a déclaré le PDG Arnd Franz. « C’est ce que nous allons démontrer à nos clients, aux constructeurs de véhicules internationaux et aux opérateurs de flottes lors du salon IAA Transportation de cette année. »
Système d’extension de portée Mahle
Lors de l’exposition professionnelle IAA Transportation qui se tiendra à Hanovre, en Allemagne, en septembre, Mahle présentera un nouveau système d’extension de portée pour les camions lourds. Selon l’entreprise, ce système permet une autonomie flexible sans aucun compromis et une efficacité illimitée. « Notre système d’extension de portée est une “unité électrique d’urgence” intelligente qui s’active au moment précis et augmente considérablement l’autonomie disponible », a déclaré le Dr Marco Warth, vice-président de la recherche et de l’ingénierie avancée.
Le cœur du nouveau système est un générateur haute tension efficace, offrant une puissance continue de 110 kilowatts et une puissance maximale allant jusqu’à 130 kW, actionné par un moteur à combustion interne compact. Ce générateur fournit une alimentation fiable au système de propulsion électrique, même lors de trajets difficiles avec une charge maximale. Son architecture peut être facilement adaptée aux exigences de performance de diverses applications et marchés régionaux. Grâce à son système de refroidissement par huile hautement développé, le générateur présente une densité de puissance supérieure à 7 kW par kilogramme, ce qui permet une forte puissance de sortie tout en réduisant le poids et en simplifiant les interfaces, selon l’entreprise.
Tout le système tient dans l’espace où sont normalement montées les batteries des camions électriques, ce qui lui permet d’être facilement intégré aux plateformes de véhicules électriques à batterie existantes. Il remplace environ un tiers de la capacité habituelle des batteries, ce qui permet à un camion d’être équipé d’une batterie plus petite et moins chère. Cela réduit la charge sur l’essieu arrière d’environ 400 kg et le poids total du véhicule d’environ 600 kg. Un camion équipé du système Mahle a une autonomie de plus de 800 km, la batterie assurant environ 400 km et le prolongateur d’autonomie les 400 km restants.
Réduction de 80 % des émissions de carbone
Sous des conditions opérationnelles réelles, le camion émet environ 80 % moins de dioxyde de carbone lors du fonctionnement avec le système d’extension d’autonomie qu’un camion équipé d’un moteur diesel conventionnel. Si des carburants renouvelables tels que le biodiesel HVO100 sont utilisés pour alimenter le système, le camion ne produit pratiquement aucune émission de dioxyde de carbone. Un système complet de gestion thermique, disposant d’une capacité de refroidissement de 48 kW à haute température et de 15 kW à basse température, assure un fonctionnement stable du système d’extension d’autonomie dans des conditions de travail intensives.
« Notre prolongateur d’autonomie est la solution pour séparer l’expansion du marché des camions électriques de l’allure insuffisante du développement des infrastructures », a déclaré Warth. « Si la station de charge est occupée, ou si des itinéraires alternatifs deviennent nécessaires en raison des conditions météorologiques ou de la congestion, et que les infrastructures atteignent leurs limites, d’autres flottes peuvent se retrouver bloquées. Un camion électrique équipé d’un prolongateur d’autonomie continue simplement sa route. La disponibilité opérationnelle est maintenue, même dans des conditions extrêmes. »
Une quête continue
La quête de véhicules électriques équipés de moteurs d’extension de portée existe depuis l’apparition des premières voitures et camions électriques mis en production commerciale. Le premier BMW i3 disposait d’un moteur d’extension de portée – essentiellement un petit moteur de moto – mais il ne répondait pas aux attentes, en particulier aux États-Unis où les régulateurs exigeaient qu’il ne soit activé que lorsque la batterie était descendue à 5 % de sa capacité. GM a fait mieux avec son Chevy Volt, un véhicule hybride rechargeable doté d’un moteur à combustion interne offrant une autonomie uniquement électrique d’environ 55 miles. Pour certains conducteurs, ce moteur était activé si rarement qu’ils affirmaient n’acheter que 10 gallons d’essence par an !
Ian Wright faisait partie des premiers ingénieurs chez Tesla. Il a quitté l’entreprise après l’arrivée d’Elon Musk, qui a commencé à imposer sa volonté à Tesla Motors, c’était son nom à l’époque. Par la suite, Wright a fondé sa propre startup appelée Wrightspeed, spécialisée dans l’électrification des camions et des bus lourds. Il a développé une turbine à gaz très efficace qui alimentait un générateur permettant d’augmenter l’autonomie. L’ingénierie était brillante, mais l’entreprise n’a pas réussi à prospérer.
D’autres ont poursuivi le même rêve. Récemment, Horse Powertrain — une coentreprise entre Renault et Geely — a présenté une combinaison de moteur à essence compact et de générateur conçue pour être installée sur des véhicules existants. Dans un communiqué de presse, l’entreprise a déclaré : « Le C15 intègre un moteur, un générateur et un onduleur en une seule unité suffisamment compacte pour être montée sur des plateformes de véhicules électriques à batterie existantes avec peu ou pas de modifications. Cela permet aux constructeurs automobiles d’convertir facilement et efficacement une plateforme de véhicule électrique à batterie en un véhicule électrique à autonomie étendue, leur permettant ainsi d’élargir leurs gammes de produits pour répondre aux demandes du marché local. » On ne sait pas encore si des constructeurs automobiles ont accepté l’offre de Horse Powertrain.
Moteur Mahle Contactless Drive
Mahle participe également à d’autres améliorations concernant les camions électriques lourds. Le mois prochain à Hanovre, l’entreprise présentera également son nouveau moteur électrique Contactless Transmitter (MCT), conçu pour être utilisé sur les essieux à propulsion électrique des véhicules commerciaux lourds. Ce moteur ne dispose pas de magnétites permanentes et n’a donc pas besoin d’éléments à base de terres rares. Par rapport aux moteurs synchrones à magnétites permanentes servant de référence, le moteur MCT permet d’économiser jusqu’à 3 kilogrammes de magnétites rares par véhicule, ce qui réduit encore davantage l’empreinte environnementale du groupe motopropulseur.
Le moteur MCT est 10 % plus léger et plus efficace que les moteurs électriques à excitation permanente dotés de magnétiques, dans des conditions de conduite réelles. Son avantage par rapport à la version à excitation permanente réside dans une plus grande efficacité sur un large éventail de conditions d’exploitation et de situations de conduite. Il atteint une puissance maximale de 370 kW ainsi qu’un couple supérieur à 900 Nm à 3 900 tr/min. L’efficacité du moteur dans le cycle VECTO, outil de simulation de l’UE permettant d’évaluer l’efficacité énergétique des nouveaux véhicules, est d’environ 95 %.
Nous, chez CleanTechnica, aimons dire que les meilleures technologies pour les voitures électriques et la recharge des véhicules électriques n’ont pas encore été inventées. Ces nouveaux produits de Mahle pourraient sembler dépassés dans vingt ans, mais pour aujourd’hui, ils pourraient être exactement ce dont nous avons besoin pour faire progresser l’électrification des camions lourds.