Hvem tilbyder fuldt elektrisk fremdrift til busser og lastbiler

Overgangen fra forbrændingsmotorer til emissionsfri fremdrift i en erhvervsflåde er et komplekst teknisk projekt. Når man spørger Hvem tilbyder fuldt elektrisk fremdrift til busser og lastbiler?, ligger svaret hos virksomheder, der tilbyder en vertikalt integreret tilgang til integration af drivlinjen. Vi er klar over, at ved høje driftscyklusser er det ikke nok blot at udskifte motoren; man har brug for en komplet systemarkitektur, der er udviklet med henblik på lang levetid og termisk effektivitet.

I takt med at vi bevæger os mod en omstilling til bæredygtig transport, står det klart, at de mest effektive løsninger har deres udspring i højtydende motorsport. Moderne elektrisk fremdrift kræver et samspil mellem batteriet, omformeren og motoren. Hos Equipmake, har vi udviklet disse komponenter, så de fungerer i fuld harmoni, hvilket sikrer, at din overgang til eldrift foregår problemfrit og er teknisk overlegent i forhold til ældre systemer.

De vigtigste pointer

• Vertikal integration: De mest effektive fremdrivningssystemer er dem, hvor motoren, frekvensomformeren og softwaren er udformet til at fungere sammen som én samlet enhed.
• Effekttætheden er afgørende: Højtydende motorer, såsom APM-serien, har et bedre effekt-til-vægt-forhold end standardmodeller til industriel brug.
• Siliciumkarbid-teknologi: Moderne invertere, der anvender siliciumkarbid (SiC), tilbyder højere virkningsgrad og bedre varmestyring end traditionelle siliciumkomponenter.
• Gennemførligheden af en motorudskiftning: Eksisterende dieselbusflåder kan omdannes til emissionsfrie køretøjer gennem professionel integration af drivlinjen, hvilket forlænger køretøjernes levetid.
• Motorsportens arv: Avancerede køle- og magnetkonfigurationer, der stammer fra racermiljøet, giver direkte udmøntning i pålidelighed og ydelse i kommercielle sammenhænge.
• Driftseffektivitet: Fuldt elektriske systemer reducerer vedligeholdelsesomkostningerne betydeligt, idet de eliminerer de mekaniske komponenter med højt slid, som findes i forbrændingsmotorer.

Definition af fuldt elektrisk fremdrift

Fuldt elektrisk fremdrift til tunge køretøjer er et integreret system, der erstatter dieselmotoren, gearkassen og brændstofsystemet med en elmotor, en omformer og et batteripakke med høj kapacitet. I modsætning til hybridsystemer er disse drivlinjer udelukkende afhængige af lagret elektrisk energi til at skabe fremdrift. Systemets effektivitet bestemmes af ev-drivsystemer‘evnen til at styre energistrømmen uden for stort varmetab.«.

Til dem, der stiller spørgsmål Hvem tilbyder fuldt elektrisk fremdrift til busser og lastbiler?, i nedenstående tabel fremgår de vigtigste komponenter, der kræves til en løsning i kommerciel kvalitet:

Komponent	Primær funktion	Vigtige tekniske nøgletal
Elektrisk motor	Omdannelse af elektrisk energi til mekanisk drejningsmoment	Effekttæthed (kW/kg)
SiC-omformer	Omformning fra jævnstrøm til vekselstrøm og motorstyring	Koblingsfrekvens og effektivitet (%)
Batteristyring	Energilagring og termoregulering	Energitæthed (Wh/kg)
Varmestyring	Opretholdelse af optimale driftstemperaturer	Varmeafledningskapacitet

Arkitekturen bag højtydende drivlinjer

For at opnå den ydeevne, der kræves af en 12-tons lastbil eller en dobbeltdækkerbus, skal fremdrivningssystemet være konstrueret til ekstreme driftsforhold. Standardindustrimotorer mangler ofte den nødvendige Elektriske motorer med høj effekt‘egenskaber, der er velegnede til bytrafikkens konstante start-stop-kørsel. Vi fokuserer på konstruktioner med radial og aksial flux, der maksimerer den magnetiske fluxdensitet og samtidig minimerer massen.«.

Motorens effektivitet er kun én del af ligningen. Den Inverter fungerer som systemets hjerne og bestemmer, hvor præcist motoren reagerer på førerens kommandoer. Ved hjælp af siliciumkarbid-teknologi har vi flyttet grænserne for effektiviteten, hvilket muliggør mindre kølesystemer og længere rækkevidde på en enkelt opladning. Dette er en afgørende faktor for flådeansvarlige, der skal finde den rette balance mellem nyttelastkapacitet og batterivægt.

Avanceret motortopologi

Når man vurderer leverandører, skal man se nærmere på den specifikke motortopologi, de anvender. Traditionelle motorer med radial flux har været anvendt i branchen i årtier, men nye fremskridt inden for aksial flux-motor vs radial flux-motor Sammenligninger viser, at aksialfluxmotorer kan medføre betydelige pladsbesparelser. Til de fleste anvendelser i tunge busser og lastbiler giver en højt optimeret radialfluxmotor med indbyggede permanentmagneter (IPM) imidlertid den bedste balance mellem drejningsmoment og pålidelighed.

• Højt drejningsmoment: Afgørende ved start på stejle stigninger med fuld last.
• Termisk stabilitet: Avancerede vand-glykol-kølekanaler, der forhindrer nedsat ydeevne ved spidsbelastning.
• Holdbarhed: Lejer og tætninger, der er konstrueret til en levetid på over 15 år i erhvervsmæssig drift.
• Kompakt størrelse: Dette giver mulighed for mere plads til batteriet eller større plads til passagerer og bagage.

Hvem leverer disse systemer på verdensplan?

Markedet for elektrisk fremdrift er opdelt mellem traditionelle OEM’er, der udvikler egne systemer, og specialiserede ingeniørfirmaer, der leverer skræddersyede løsninger. Equipmake er førende inden for sin specialiserede branche og tilbyder en teknisk fleksibilitet, som større virksomheder ofte har svært ved at matche. Vi leverer nøglefærdige løsninger, der omfatter alt fra det indledende CAD-design til den endelige softwarekalibrering på køretøjet.

Vores arbejde i Storbritannien og på internationalt plan har vist, at ombygning er et realistisk strategisk alternativ til at købe nye køretøjer. Ved at tage en dieselbus, der er midt i sin levetid, og udskifte dens drivlinje, kan man opnå en emissionsfri status til en brøkdel af prisen for en ny elbuss. Denne proces kræver en indgående forståelse af Omformere til motorer og hvordan de integreres med eksisterende køretøjstelemetri.

Integrationspartnernes rolle

En vellykket elektrificering handler ikke blot om at montere en motor på en aksel. Det indebærer integration af højspændingsledninger, lavspændingsstyringssystemer og komplekse kredsløb til varmestyring. En specialiseret leverandør bør tilbyde:

1. Specialudviklet drivlinjekonstruktion: Tilpasning af motorens momentkurve til de specifikke behov på køretøjets rute.
2. Softwarekalibrering: At sikre, at fornemmelsen af regenerativ bremsning er naturlig og sikker for førerne.
3. Support til certificering: En guide til de lovgivningsmæssige krav til højspændings-erhvervskøretøjer.
4. Support gennem hele produktets livscyklus: Tilbyder telemetri og diagnostik til overvågning af flådens tilstand i realtid.

Elektriske busser: Elektrificeringens nye grænse i byerne

Busser er måske de mest oplagte kandidater til fuldt elektrisk fremdrift på grund af deres forudsigelige ruter og mulighederne for centraliseret opladning. De samme styrker gør, at fuldt elektriske bybusser især praktisk til byer, og modeller som f.eks. Mercedes-Benz eCitaro har været i produktion siden 2018. Det nævnes også, at de dækker omkring en tredjedel af ruterne i den offentlige transport, og at visse modeller har en rækkevidde på omkring 500 kilometer uden genopladning. Når vi ser på kravene til en offentlig transportmyndighed, ligger fokus helt klart på driftstid og samlede ejeromkostninger (TCO). Elektriske fremdrivningssystemer reducerer antallet af bevægelige dele med næsten 90% i forhold til en dieselmotor, hvilket medfører betydeligt længere intervaller mellem vedligeholdelsesarbejder.

Overgangen til elbusser fremskyndes ofte af lokale renluftszoner. Udfordringen ligger dog stadig i køretøjets vægt. Tunge batteripakker kan begrænse passagerkapaciteten. Derfor Equipmake understreger Elektrisk letvægtsmotor design; hvert kilogram, der spares i motoren og frekvensomformeren, er et kilogram, der kan lægges til passagerkapaciteten. Baumüller tilbyder også elektriske drivløsninger til fuldt elektriske bybusser.

Casestudie: Udfordringen med dobbeltdækkerbussen

Elektrificering af en dobbeltdækkerbus medfører særlige udfordringer med hensyn til pladsudnyttelse. Baumüller har også elektrificeret bybusser i Kina med to 140 kW-drev. Fremdrivningssystemet skal kunne rummes i det samme rum som det oprindelige motorrum og samtidig levere tilstrækkeligt drejningsmoment til at bevæge et køretøj på 18.000 kg. Vores APM-motorer er specielt designet til at imødekomme disse pladsbegrænsninger uden at gå på kompromis med den rå kraft, der kræves til byens stigninger. Ved at anvende højhastighedsmotorer kombineret med effektive reduktionsgear leverer vi en kompakt løsning, der giver et enormt hjulmoment. AutoTram® Extra Grand viser, hvordan fuldt elektriske platforme kan transportere over 250 passagerer.

Lastbiler: Tunge lastbiler og løsninger til den sidste strækning

For lastbilbranchen er spørgsmålet om Hvem tilbyder fuldt elektrisk fremdrift til busser og lastbiler? er ofte afhængig af rækkevidde og ladeinfrastruktur. Store lastbiler kræver et enormt energiforbrug, hvilket udgør en betydelig belastning for teknologi motor og det tilhørende kølesystem. Sammenlignet med mange dieselbaserede arbejdsheste kan moderne elektriske lastbiler nu klare krævende godstransport, hvor eActros 600 byder på en batterikapacitet på over 600 kWh og en rækkevidde på 500 kilometer uden opladning. Freightliner eCascadia er allerede i brug på ruter mellem 80 og 350 kilometer. Vi fokuserer på at levere høje kontinuerlige effektværdier, ikke blot spidsværdier, der ser godt ud på et specifikationsark, men som forsvinder efter fem minutters kørsel op ad en motorvejsstigning.

Leveringsbiler til »last mile« og mellemstore lastbiler drager endnu større fordel af elektrificeringen. En velvalgt el-lastbil kan reducere driftsomkostningerne med 65 procent. Dieselmotorers konstante tomgangskørsel i trafikken er en væsentlig kilde til både brændstofspild og lokale forurenende stoffer, mens el-lastbiler ikke udleder fint støv og kører næsten lydløst. Et integreret elektrisk drivsystem gør det muligt for disse køretøjer at køre lydløst, hvilket muliggør natlige leveringer i støjfølsomme byområder uden at forstyrre beboerne.

Tekniske krav til tunge lastbiler

• Regenerativ bremsning: Uundværligt til at regulere hastigheden på nedkørsler, samtidig med at batteriet oplades.
• Modulære batteripakker: Det giver operatørerne mulighed for at vælge det rækkevidde, der passer til deres specifikke rutemønstre.
• Robuste omformere: Kan håndtere store strømbelastninger under kraftig acceleration uden termisk overbelastning.
• Integrerede e-aksler: Motor, gearkasse og differential er samlet i én enhed for at spare på vægten og forbedre effektiviteten.

Teknisk ekspertise: Fordelene ved siliciumkarbid

Et af de mest betydningsfulde fremskridt inden for moderne elektrisk fremdrift er overgangen til Siliciumkarbid (SiC) omformere. Traditionelle IGBT-omformere baseret på silicium har nået en grænse med hensyn til koblingshastighed og termisk effektivitet. SiC muliggør højere koblingsfrekvenser, hvilket igen fører til en mere effektiv omdannelse af jævnstrøm fra batteriet til vekselstrøm til motoren.

For dig som flådeoperatør betyder det, at der spildes mindre energi i form af varme. Mindre varme betyder et mindre og lettere kølesystem, og at der sendes mere energi ud til hjulene. Ved Equipmake, vores egenudviklede SiC-invertere udgør en hjørnesten i vores tekniske tilbud. De giver os mulighed for at udnytte den maksimale ydeevne fra vores APM-motorer, hvilket sikrer, at jeres køretøjer kan opretholde høje hastigheder og håndtere tunge laster uden problemer.

Effektivitetsmålinger i virkelige kørecyklusser

Man skal tage højde for forskellen i virkningsgrad på tværs af hele hastighedsområdet. Elektriske motorer er i sig selv effektive, men deres virkningsgrad falder ved meget høje eller meget lave omdrejningstal, hvis de ikke styres korrekt. Vores systemer er kalibreret til at sikre et “optimalt område”, der dækker de mest almindelige driftshastigheder for erhvervskøretøjer. Dette indebærer avanceret at forstå motorstyringer og hvordan de styrer pulsbreddemodulering for at opretholde en jævn momentkurve.

Ombygning: En strategisk tilgang baseret på cirkulær økonomi

Vi mener, at bæredygtighed ikke altid behøver at betyde, at man skal starte helt forfra. Mange af de busser, der i øjeblikket er i drift, har chassiser og karrosserier, der kan holde i endnu et årti, selvom deres dieselmotorer er ved at nå slutningen af deres levetid. Ombygning med nye motorer er den proces, hvor man fjerner forbrændingsmotorens komponenter og monterer et topmoderne elektrisk drivsystem.

Denne tilgang byder på en række strategiske fordele:

1. Omkostningseffektivitet: En motorudskiftning er betydeligt billigere end at anskaffe en helt ny elbuss.
2. Hurtigere implementering: Leveringstiden for nye køretøjer kan være 18 måneder eller mere; udskiftning af motor kan ofte gennemføres på en brøkdel af den tid.
3. Udnyttelse af aktiver: Det giver operatørerne mulighed for at få mest muligt ud af deres eksisterende flåde og samtidig overholde de nye miljøkrav.
4. CO₂-besparelser: Ved at genbruge chassiset og karrosseriet er de indbyggede CO₂-omkostninger for køretøjet langt lavere end for et nybygget køretøj.

Når du indgår et samarbejde med os om et repower-projekt, betragter vi køretøjet som en skræddersyet teknisk udfordring. Vi sørger for, at det nye elektriske system integreres perfekt med de eksisterende pneumatiske systemer, styresystemer og bremsesystemer, hvilket resulterer i et køretøj, der føles og fungerer, som om det var designet til at være elektrisk fra første dag.

Præstationsfysik: Effekttæthed og drejningsmoment

Inden for den kommercielle elektrificering, Effekttæthed er det ultimative mål. Det defineres som den effekt, en motor kan levere i forhold til sin masse. En motor med lav effekttæthed kræver mere råmateriale (kobber og stål) for at levere den samme effekt, hvilket øger køretøjets vægt og mindsker dets samlede effektivitet.

Vores APM-motorer anvender avancerede køleteknikker, der muliggør højere strømtætheder uden at beskadige de indre viklinger. Det er her, vores erfaring inden for motorsport bliver en konkret fordel. I motorsport er vægten hastighedens fjende; inden for erhvervstransport er vægten nyttelastens fjende. Ved at tilbyde en Elektrisk letvægtsmotor … uden at gå på kompromis med robustheden – vi giver dig en konkurrencemæssig fordel for hver eneste kilometer, du kører.

Sammenligning af drivlinjemålinger

Funktion	Traditionel diesel	Standard Electric	Equipmake Advanced Electric
Energieffektivitet	~35-40%	~85%	>95% (Motor/frekvensomformer)
Vedligeholdelsesomkostninger	Høj (filtre, olie, remme)	Lav	Minimal (halvlederelektronik)
Momentoverførsel	Forsinkelse (turbolag)	Med det samme	Øjeblikkelig og præcisionsstyret
Vægt	Udgangspunkt	Tung (+20-30%)	Optimeret til nyttelast

Hvordan man overvinder udfordringerne ved elektrificering af erhvervssektoren

Selvom fordelene er åbenlyse, er vi klar over de udfordringer, som flådechefer står over for. Integrationen af et nyt fremdrivningssystem kræver ændringer i vedligeholdelsesprocedurer, chaufføruddannelse og ladeinfrastruktur. Den største risiko er dog at vælge en leverandør, der mangler en vertikalt integreret forsyningskæden.

Hvis du køber din motor fra én leverandør, din omformer fra en anden og dit batteri fra en tredje, bliver du automatisk systemintegrator. Eventuelle softwarekonflikter eller ydeevnemangler bliver dit problem, som du skal løse. Vi eliminerer denne risiko ved at levere et forvalideret, fuldt integreret system. Vi påtager os ansvaret for hele drivlinjens ydeevne, så du kan fokusere på din kerneforretning inden for logistik og transport.

Netbegrænsninger og intelligent opladning

En flåde på 50 elbusser kræver en betydelig mængde strøm. Vi samarbejder med jer for at forstå, hvordan vores køretøjer kan integreres med intelligent opladning systemer. Vores drivlinjer er udviklet med henblik på at understøtte Vehicle-to-Grid (V2G)-teknologi i fremtiden, hvilket potentielt kan omdanne din parkerede vognpark til en decentral energikilde, der kan generere indtægter, når den ikke er i brug.

Fremtiden for fremdrift til erhvervsformål

Når vi ser fremad, er teknologien bag avancerede elektriske maskiner vil fortsat udvikle sig. Vi ser allerede en tendens i retning af systemer med højere spænding – en overgang fra 400 V til 800 V og derover. Højere spænding muliggør hurtigere opladningstider og reduceret kabelvægt, hvilket yderligere øger køretøjets effektivitet, især for operatører, der kører i byer og gennem emissionszoner. Nogle operatører overvejer også en strategi med rækkeviddeforlængere i overgangsperioden, selvom den langsigtede retning fortsat er fuldt elektrisk.

Desuden er de data, der genereres af et fuldt elektrisk drivsystem, langt mere detaljerede end dataene fra en dieselmotor. Hver eneste ampere, der forbruges, og hver eneste grad i temperaturændringen registreres. Det giver os mulighed for at tilbyde forebyggende vedligeholdelse indsigt, så vi kan identificere potentielle problemer, inden de fører til en bilnedbrud. Det er netop denne grad af teknisk gennemsigtighed, der kendetegner vores samarbejde med vores partnere.

Innovationer i horisonten

• Halvlederelektronik: Yderligere reduktion af inverterens pladsbehov.
• Motorer uden sjældne jordarter: Udvikling af højtydende magneter, der mindsker afhængigheden af miljøfølsomme materialer.
• Autonom integration: At sikre, at fremdrivningssystemerne er klar til den næste bølge af selvkørende teknologi til erhvervsbrug.
• Forbedret termisk genvinding: Ved at udnytte spildvarmen fra drivlinjen til opvarmning af kabinen forlænges rækkevidden yderligere i vintermånederne.

Hvorfor indgå et partnerskab med Equipmake?

Vi er ikke blot en leverandør; vi er en teknisk partner, der har fokus på at levere Britisk ingeniørkunst i topklasse. Vores anlæg i Norfolk er et innovationscenter, hvor vi varetager alt fra det indledende koncept til produktion i fuld skala. Når du samarbejder med os, får du adgang til et team, der i årtier har levet og åndet højtydende ingeniørarbejde.

Vores løsninger har bevist deres værdi i praksis. Fra Londons gader til de varierede terrænforhold i Sydamerika er det vores elektriske fremdrivningssystemer, der driver den næste generation af transportmidler. Vi besidder den ekspertise og den tekniske viden, der skal til for at sikre, at dit elektrificeringsprojekt bliver en succes – og ikke blot et pilotprojekt.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er den typiske rækkevidde for en elbus med nyt drivsystem?

Rækkevidden afhænger fuldstændigt af den batterikonfiguration, der vælges i integrationsfasen. Generelt kan vi specificere systemer, der har en rækkevidde på mellem 150 km og 350 km på en enkelt opladning. Dette måles ud fra reelle driftsforhold, hvilket sikrer, at bussen kan gennemføre hele sin vagt uden at skulle oplades midt på dagen.

Kan elektrisk fremdrift klare kuperet terræn for tunge lastbiler?

Ja, elmotorer er nok bedre egnet til kuperet terræn end dieselmotorer. Den faktiske ydeevne kan variere afhængigt af kørestil, vejforhold, vejrforhold og andet eksterne faktorer. Det øjeblikkelige maksimale drejningsmoment sikrer jævn start på stejle stigninger, og regenerativ bremsning giver optimal kontrol og energigenvinding under nedkørsler. Vores APM-motorer er udviklet til at klare disse situationer med høj belastning uden at blive overophedede.

Hvor lang tid tager konverteringsprocessen?

En standardmotorudskiftning på en bus kan gennemføres på blot få uger, så snart det skræddersyede drivsystem er blevet fremstillet og testet. Vi arbejder tæt sammen med jeres vedligeholdelsesteams for at sikre en problemfri overdragelse og for at give jeres teknikere den nødvendige uddannelse, så de kan håndtere den nye teknologi.

Hvor lang er levetiden for en elmotor i et erhvervskøretøj?

I modsætning til en dieselmotor med hundredvis af bevægelige dele er en elmotor utrolig enkel. Med korrekt køling og vedligeholdelse af lejerne – og afhængigt af batteriteknologien og kvaliteten af køretøjets indbyggede styresystem – er en motor af høj kvalitet som vores APM-serie konstrueret til at holde i hele køretøjets »andet liv«, hvilket ofte overstiger 15 års daglig drift.

Er disse systemer kompatible med alle lastbilmærker?

Vores fremdrivningssystemer er mærkeuafhængige. Da vi håndterer integration af drivlinjen Vi kan selv tilpasse vores motorophæng, køletilslutninger og softwaregrænseflader, så de passer til næsten ethvert chassis til erhvervskøretøjer, uanset om det er en Scania, DAF, Volvo eller en specialbygget karosseri, og moderne erhvervskøretøjer er ofte udstyret for mærkespecifikke grænseflader, og derfor er integrationsstøtte vigtig.

Skal jeg opgradere strømforsyningen til mit lager?

I de fleste tilfælde vil en omstilling af hele flåden kræve en vis opgradering af infrastrukturen, herunder en vurdering af depotets strømforsyning og ladestationer. Vi udformer dog vores systemer, så de er så effektive som muligt, hvilket reducerer det samlede energibehov. Vi rådgiver også om intelligente opladningsløsninger, der kan sprede opladningsprocessen, så den holder sig inden for dine eksisterende strømgrænser, da depotets behov varierer afhængigt af, hvordan energien fordeles i opladningsanlæggets opbygning og driftsmodellen.

Når du vælger en integreret løsning, køber du ikke blot en motor; du investerer i en fremtidssikret platform. Nogle bussystemer kan oplades på få sekunder under de almindelige stoppesteder, hvilket mindsker afhængigheden af lange opladningsperioder på depotet. Vi inviterer dig til at tage del i denne banebrydende rejse mod en renere og mere effektiv erhvervstransportsektor. Med vores ekspertise og din driftsviden kan vi sammen fremskynde overgangen til fuldt elektrisk fremdrift.