Mahle lança extensor de autonomia para caminhões elétricos
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Na realidade, os caminhões pesados elétricos atuais possuem autonomia insuficiente para muitas aplicações. Até mesmo o poderoso Tesla Semi (quando realmente se tornar amplamente disponível) terá suas limitações. Não importa quão aerodinâmico seja o formato da cabine ou quão grande seja a bateria, transportar um reboque totalmente carregado em subida até o Túnel Eisenhower nas Montanhas Rochosas sempre será um desafio para os tratores movidos a bateria. A Mahle, fornecedora de primeiro nível para a indústria automotiva e de caminhões, afirma ter uma solução.
Em um comunicado à imprensa, a empresa afirmou que as empresas de transporte enfrentam o desafio duplo de reduzir as emissões de suas operações sem comprometer sua viabilidade econômica ou competitividade. A infraestrutura de carregamento inadequada para veículos comerciais em muitas regiões e a autonomia limitada dos caminhões elétricos a bateria são as duas principais razões pelas quais a eletrificação dos caminhões pesados está atrasada. Flexibilidade e confiabilidade são os fatores-chave para o sucesso dos negócios nesse setor.
“Tempo e energia são recursos limitados e valiosos, especialmente no setor de transporte rodoviário. Apenas os operadores que trabalham de forma econômica conseguem sobreviver. Com produtos de eletrificação, a MAHLE pode ajudar a tornar os caminhões pesados mais eficientes e flexíveis, ao mesmo tempo em que reduz as despesas operacionais”, disse o CEO Arnd Franz. “É isso que demonstraremos aos nossos clientes, fabricantes internacionais de veículos e operadores de frotas na IAA Transportation deste ano.”
Sistema de Extensão de Alcance da Mahle
Na feira IAA Transportation, em Hanôver, na Alemanha, em setembro, a Mahle apresentará um novo sistema de extensão de autonomia para caminhões pesados. Segundo a empresa, o sistema oferece autonomia flexível sem compromissos e eficiência ilimitada. “Nosso sistema de extensão de autonomia é uma ‘unidade de energia de emergência’ inteligente que é ativada exatamente no momento certo, aumentando significativamente a autonomia disponível”, disse o Dr. Marco Warth, vice-presidente de pesquisa e engenharia avançada.
A chave para o novo sistema é um gerador de alta tensão eficiente, com saída contínua de 110 quilowatts e saída máxima de até 130 kW, acionado por um motor de combustão interna compacto. O gerador fornece energia confiável ao sistema de acionamento elétrico, mesmo em viagens difíceis com carga total. Sua arquitetura pode ser adaptada facilmente às exigências de desempenho de diversas aplicações e mercados regionais. Graças ao seu recém-desenvolvido sistema avançado de resfriamento a óleo, o gerador possui uma densidade de potência superior a 7 kW por quilograma, permitindo alta saída de energia com menor peso e interfaces simplificadas, segundo a empresa.
O sistema inteiro se encaixa no espaço onde normalmente são montadas as baterias dos caminhões elétricos, o que significa que pode ser facilmente integrado às plataformas de veículos elétricos a bateria já existentes. Ele substitui cerca de um terço da capacidade normal das baterias, permitindo que o caminhão seja equipado com uma bateria menor e menos cara. Isso reduz a carga no eixo traseiro em aproximadamente 400 kg e o peso total do veículo em cerca de 600 kg. Um caminhão equipado com o sistema Mahle tem autonomia de mais de 800 km, sendo que a bateria fornece cerca de 400 km e o extensor de autonomia os outros 400 km.
Redução de 80% nas Emissões de Carbono
Sob condições reais de operação, o caminhão emite cerca de 80% menos dióxido de carbono durante o funcionamento do sistema de extensão de autonomia em comparação com um caminhão equipado com motor a diesel convencional. Se combustíveis renováveis como o biodiesel HVO100 forem utilizados para alimentar o sistema, o caminhão praticamente não emite dióxido de carbono algum. Um sistema abrangente de gerenciamento térmico, com capacidade de resfriamento de 48 kW em alta temperatura e 15 kW em baixa temperatura, garante o funcionamento estável do sistema de extensão de autonomia em condições de uso intensivo.
“Nosso extensor de autonomia é a chave para separar o aumento do mercado de caminhões elétricos a bateria do ritmo insuficiente de desenvolvimento da infraestrutura”, disse Warth. “Se a estação de carregamento estiver ocupada, ou se forem necessárias rotas alternativas devido a condições climáticas ou congestionamento, e a infraestrutura atingir seus limites, outras frotas podem ficar presas. Um caminhão elétrico com extensor de autonomia continua em operação. A disponibilidade operacional é mantida, mesmo sob condições extremas.”
Uma busca contínua
A busca por veículos elétricos com motores de extensão de autonomia vem acontecendo desde que os primeiros carros e caminhões elétricos entraram em produção comercial. O original BMW i3 contava com um motor de extensão de autonomia — basicamente um pequeno motor de motocicleta —, mas seu desempenho ficou aquém das expectativas, especialmente nos EUA, onde os reguladores exigiam que ele só fosse ativado quando a bateria estivesse com 5% de carga. A GM fez um trabalho melhor com seu Chevy Volt, um carro elétrico híbrido plug-in equipado com motor de combustão interna que tinha uma autonomia apenas com a bateria de cerca de 55 milhas. Para alguns motoristas, o motor era acionado com tanta frequência reduzida que eles relataram comprar apenas 10 galões de gasolina por ano!
Ian Wright foi um dos engenheiros originais da Tesla. Ele deixou a empresa após a chegada de Elon Musk, que começou a impor sua vontade à Tesla Motors, como era chamada na época. Posteriormente, Wright fundou sua própria startup chamada Wrightspeed, especializada em eletrificar caminhões e ônibus pesados. Ele desenvolveu uma turbina a gás altamente eficiente que alimentava um gerador para ampliar o alcance da bateria. A engenharia era brilhante, mas a empresa não conseguiu prosperar.
Outros seguiram o mesmo sonho. Recentemente, a Horse Powertrain — uma joint venture entre Renault e Geely — apresentou uma combinação de motor a gasolina compacto e gerador, projetada para ser instalada em veículos existentes. Em um comunicado à imprensa, a empresa afirmou: “o C15 integra um motor, um gerador e um inversor em uma unidade suficientemente compacta para ser instalada em plataformas de veículos elétricos a bateria existentes, com pouca ou nenhuma modificação. Isso permite que os fabricantes originais transformem facilmente e de forma eficiente uma plataforma de VE elétrico em um VE com alcance estendido, permitindo-lhes expandir suas linhas de produtos para atender às demandas do mercado local.” Ainda não há informações sobre se algum fabricante original aceitou a oferta da Horse Powertrain.
Motor Mahle Contactless Drive
A Mahle também está envolvida em outras melhorias para caminhões elétricos de uso pesado. No próximo mês, em Hannover, a empresa apresentará ainda seu novo motor elétrico Contactless Transmitter (MCT), desenvolvido para uso nos eixos de acionamento elétrico de veículos comerciais pesados. Este motor não possui ímãs permanentes e, portanto, não requer nenhum elemento de terras raras. Em comparação com motores síncronos de ímãs permanentes usados como referência, o motor elétrico MCT economiza até 3 quilogramas de ímãs de terras raras por veículo, o que leva a uma redução adicional na pegada ambiental do sistema de propulsão.
O motor MCT é 10% mais leve e eficiente do que os motores elétricos permanentemente excitados com ímãs, em condições reais de condução. A vantagem em relação à variante permanentemente excitada é uma eficiência maior em um amplo intervalo de operação e em diversas situações de condução. Ele possui uma potência máxima de 370 kW e mais de 900 Nm de torque a 3.900 rpm. A eficiência do motor no ciclo VECTO, uma ferramenta de simulação da UE para determinar a eficiência de combustível dos veículos novos, é de aproximadamente 95%.
Nós da CleanTechnica gostamos de dizer que as melhores tecnologias para carros elétricos e carregamento de veículos elétricos ainda não foram inventadas. Esses novos produtos da Mahle podem ser anacronismos daqui a vinte anos, mas, por enquanto, podem ser exatamente o que precisamos para dar um passo adiante na eletrificação dos caminhões pesados.