A kibocsátáscsökkentési előírások és a fölösleges üresjáratok elkerülésére való törekvések világszerte tovább bővülnek. A szén-dioxid-kibocsátás és a dízelrészecskék csökkentése érdekében a társadalmi és politikai nyomás soha nem volt még ilyen nagy.

gép-dízel-energia

Forradalmi változások a nehézgépeknél – fotó: www.webasto-electrified.com

Rohamtempóban a munkagépek piacán

Legyen szó az Európai Bizottság Stage 5 kritériumairól, amely egybevág a Fit for 55 csomaggal, vagy a Kaliforniai Levegőminőségi Bizottság legújabb rendeletéről, a fosszilis üzemanyaggal működő járművek a végzetük szerint egyre ritkábbak lesznek. A zéró kibocsátású közúti és off-road szegmens (ZEV - Zero Emission Vehicle) felé való elmozdulás exponenciális sebességgel halad előre.

A 2022 májusában megrendezett Advanced Clean Transportation (ACT) Expo kiállításon vált egyértelművé, hogy mekkora a növekedés és az érdeklődés az új technológia iránt. Nyilvánvaló volt, hogy a haszongépjármű- és nehézgépgyártásban kevés olyan jelentős szereplő volt, aki ne lett volna jelen, köztük rengeteg új, potenciális ZEV piaci szereplővel.

A haszongépjárművek villamosításának negatív megközelítése és lehetséges akadályai

Az ACT Expo egyik legérdekesebb tanulsága az iparág új irányzatának potenciális bomlasztói köré összpontosult, akik javarészt nem az iparágból érkeztek. Kevésbé ismerik annak kultúráját, hagyományait és üzleti módszereit.

Egyesek szerint a változás jó dolog. Érdemes lenne azonban figyelembe venni a meglévő ágazati ökoszisztéma értékét és előnyeit, valamint megvizsgálni, hogyan lehet azt kihasználni a nullemissziós gépekre történő következetesebb, rendezettebb és gördülékenyebb átállás érdekében.


Az alábbi tényezőkkel kapcsolatban fontos kérdéseket kell feltenni és megválaszolni:

- Élettartam
- Ellátási láncok
- Értékesítési csatornák
- Kereskedői szolgáltatások
- Garanciák
- Maradványértékek és újraértékesítés

A haszongépjárművek és munkagépek vásárlását a legtöbb esetben az ezekre a releváns kérdésekre adott válaszok határozzák meg. Az új technológiák versenyképessé tétele, megfelelő tanúsítása, a szériagyártásba való bevezetése, majd a reklámkampányok és bemutatók, a megrendelt termék leszállítása nagy feladat bármely szervezet számára, különösen ha az újonnan érkezik az iparágba.

A (piaci) kilátások belülről nézve

A ZEV-ekre való gyors és széles körű átállás sikere érdekében az iparág elsősorban a nagy eredeti berendezésgyártókra (OEM) és beszállítóikra támaszkodhat. A politikai és ökológiai széllel a hátuk mögött ezek a cégek tisztában vannak azzal, hogy milyen következményekkel járhat, ha nem reagálnak megfelelő gyorsasággal, szakértelemmel és hatékonysággal.

A közúti és a munkagépgyártók nagy szereplői a meglévő és folyamatos bevételi források előnyeit élvezik. A holnapi technológiai fejlesztéseket a ma eladott gépekből tudják és fogják finanszírozni.

Ezek az OEM-gyártók rendelkeznek márkahűséggel, kutatási és fejlesztési eszközökkel, gyártási képességekkel, kereskedői és szervizhálózatokkal, valamint az értékláncon belüli és kívüli kapcsolatokkal. Ismerik és átlátják a teljes folyamatot, mindenki másnál előnyösebb helyzetben vannak ahhoz, hogy a piaci igényeket kielégítsék.

Példa az egyensúlyra egy változó iparágban

A Webasto egy 120 éves iparági beszállító. motorfüggetlen, üzemanyaggal működő fűtőberendezéseket gyártott haszongépjárművekhez és munkagépekhez. A 2000-es évek elején a beszállító tudta, hogy alkalmazkodnia kell a közeljövő alternatív üzemanyagaihoz (növelt biotartalom).

2015-ben kezdte meg első nagyfeszültségű fűtőberendezésének (HVH) sorozatgyártását hibrid és elektromos járművekhez. Az OEM-gyártóknak a már kialakított beszállítói csatornákon keresztül szállított, a beszállító szerviz- és terméktámogatási infrastruktúrája pedig stabilan működött. Ez egy önszabályozó, az egyensúly felé tendáló piacot tükrözött.

gép

gép

Webasto elektromos hajtással kapcsolatos fejlesztések a mezőgazdasági traktorhoz és csuklós törzsű rakodógéphez – fotók: www.webasto-electrified.com

Pragmatikus lépés a villamosítás felé

A HVH nem jelentette a villamosítás történetének végét. Ugyanazok az iparági felismerések, amelyek a HVH-hoz vezettek, arra ösztönözték őket, hogy mélyebben foglalkozzanak a járművek villamosításának kérdésével. Amit felfedeztek, az egy probléma és egy potenciális lehetőség volt.

A probléma az volt, hogy a legtöbb akkumulátoros elektromos jármű (BEV) akkumulátormegoldása a nagy volumenű célcsoportokra, például a személygépkocsi- és a könnyűtehergépkocsi-iparra összpontosított. Mivel a célzott akkumulátorfejlesztési költségeket több millió darabra lehetett amortizálni, a matematikának volt értelme.

A kisebb volumenű berendezések gyártói számára azonban, különösen az építőiparban, a bányászatban, a mezőgazdaságban és más off-road ágazatokban, ez a módszer nem működött. A beszállító felismerte, hogy lehetősége van arra, hogy egy célirányosan fejlesztett és gyártott, moduláris akkumulátorrendszerrel előzetesen megoldja a villamosítási problémát.

alkatrész

Ezt a hibrid és elektromos járművekhez szánt HVH-t 2015-ben mutatták be, amely gyors felfűtési időt és kis beépítési helyigényt kínál – fotó: www.webasto-electrified.com

Plug-and-Play moduláris megoldás

A moduláris akkumulátorrendszert úgy tervezték, hogy a legtöbb közepes és nehézkategóriás gépjármű keretsínjébe illeszkedjen, 400 vagy 800 voltos tápfeszültséggel. A rendszert modulárisan skálázhatóságra és széles körű konfigurációs rugalmasságra tervezték. Továbbá a moduláris akkumulátorcsomagok hozzárendelhetők az általuk kiszolgált gépek egyedi üzemeltetési ciklusainak és teljesítményigényének megfelelően.

Minden egyes akkumulátorcsomag 35 kWh teljesítményű. és akár 10 egység is összekapcsolható, lehetővé téve, hogy a jármű vagy gép interfészdobozának (VIB) használatával együttesen 350 kWh-t szolgáltasson. A  jármű interfészkapujának (VIG) használatával akár 18 egység is használható, ami együttesen 630 kWh-t jelent. A VIB és a VIG egyaránt szolgálhat a rendszer önálló fő akkumulátorkezelő rendszereként (BMS) és energiaelosztó egységeként.

A rendszer elektromos akkumulátor-hőháztartáskezelési (eBTM) technológiája maximalizálja az akkumulátorok élettartamát azáltal, hogy mindegyik optimális üzemi hőmérsékleten működjön. A rendszer használatával az elektromos üzemű munkagépek -30°C és +50°C közötti környezetben is megbízhatóan működhetnek.

A plug-and-play rendszer csökkenti a járműgyártó fejlesztési idejét és költségeit. A rendszer kompakt, nagy energiasűrűségű, a mérnökök könnyen konfigurálhatják az akkumulátorcsomagokat a legtöbb járműplatformon való használatra, és az akkumulátormodulok szükség esetén a keretsíneken kívül is elhelyezhetők. A robusztus rendszert 100 kilonewtonos ütésállóságra tesztelték, és IP67/IP6K9K minősítéssel rendelkezik a vízállóság érdekében.

akkumulátor

A haszongépjárművek moduláris rendszerét úgy tervezték, hogy illeszkedjen a legtöbb közepes teherbírású jármű és nehézgépjármű keretsínjébe, és 400 vagy 800 voltos üzemet biztosítson – fotó: www.webasto-electrified.com

Gyakorlati alkalmazások

A BEV földi kiszolgálás, a kommunális járművek és a tömegközlekedés európai alkalmazásai terén elért sikereket követően a beszállító nemrégiben partnerségre lépett a holland Electric Construction Equipment (ECE) startup céggel, a Doosan építőipari gépek hivatalos importőrével és forgalmazójával.

Az ECE részletes specifikációinak felhasználásával a Webasto beszállítóként segített a vállalatnak egy Doosan DX165W és egy DX300LC kotrógép megvalósításában és leszállításában. A kotrógépek mindegyike négy szabványos, különálló és cserélhető ládában elhelyezett, 140 kWh kapacitású akkumulátorrendszerrel van felszerelve. Az akkumulátorcsomagok egy önálló, hőfokszabályozott rendszert alkotnak, amely összesen 800 voltos üzemi feszültséget biztosít.

A Webasto mint beszállító nemrégiben együttműködött a Zeus Electric Chassis, Inc. vállalattal is, hogy kifejlesszék a Zeus Power Platformot, egy alapjaitól nehéz igénybevételekhez tervezett eMobilitási megoldást. A Zeus BEV fülke- és alvázplatformja lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy meglévő OEM-felépítményezők és rendszerintegrátorok bevonásával különféle, 6,3-11,8 tonna össztömegű tehergépkocsikat alakítsanak ki szerviz- és műhelykocsi, emelőkosaras, fix vagy billenő platós kivitelben.

A moduláris akkumulátorok használatával a Zeus rendszerarchitektúra lehetővé teszi, hogy a hidraulikát és a szerszámokat és fedélzeti berendezéseket – például csörlőket, légkompresszorokat, emelőberendezéseket és hegesztőgépeket – közvetlenül a fő akkumulátorokról táplálják. A Zeus Power Platform segítségével a leendő üzemeltetők megkapják az elektromos üzemmódra való átállás előnyeit, miközben megtarthatják a teherautóra szerelt berendezések összes olyan funkcióját, amelyet a személyzet már ismer és használ.

Webasto

Az ECE részletes specifikációit felhasználva a Webasto beszállítóként segített a vállalatnak egy Doosan DX165W Electric és egy DX300LC elektromos üzemű gép legyártásában és leszállításában – fotó: www.webasto-electrified.com

Webasto

Zeus Electric fülkés alváz – fotó: www.webasto-electrified.com

A nagy találkozás

Sok előrelátó gyártó és üzemeltető fordított figyelmet arra, hogy lépést tartson a ZEV-ek gyors növekedésével és elfogadásával. Ennek eredményeként számos ígéretes konstrukció fog megjelenni. Azonban egyetlen cég sincs jobban felkészülve a kihívásokra, mint azok, amelyek már az iparágban potenciálisan tevékenykednek.

Forrás: www.oemoffhighway.com