¿Quién ofrece propulsión totalmente eléctrica para autobuses y camiones?
La transición de una flota comercial de la propulsión por combustión interna a la propulsión con cero emisiones es un proyecto de ingeniería complejo. Cuando se pregunta ¿Quién ofrece sistemas de propulsión totalmente eléctricos para autobuses y camiones?, la respuesta la ofrecen las empresas que aplican un enfoque verticalmente integrado a integración del sistema de transmisión. Somos conscientes de que, en el caso de ciclos de trabajo intensos, no basta con sustituir el motor; se necesita una arquitectura de sistema completa diseñada para garantizar la durabilidad y la eficiencia térmica.
A medida que avanzamos hacia el transporte sostenible, queda claro que las soluciones más eficaces tienen su origen en el mundo del automovilismo de alto rendimiento. La propulsión eléctrica moderna requiere una sinergia entre la batería, el inversor y el motor. En Equipmake, hemos diseñado estos componentes para que funcionen en perfecta armonía, garantizando que su transición a la tecnología eléctrica sea fluida y técnicamente superior a la de los sistemas tradicionales.
Principales conclusiones
- Integración vertical: Los sistemas de propulsión más eficaces son aquellos en los que el motor, el variador y el software están diseñados para funcionar conjuntamente como una sola unidad.
- La densidad de potencia es importante: Los motores de alto rendimiento, como los de la serie APM, ofrecen una relación potencia-peso superior en comparación con los diseños industriales estándar.
- Tecnología del carburo de silicio: Los inversores modernos que utilizan carburo de silicio (SiC) ofrecen una mayor eficiencia y una mejor gestión del calor que los componentes tradicionales de silicio.
- Viabilidad de la renovación de la potencia: Las flotas de autobuses diésel existentes pueden transformarse en vehículos de cero emisiones mediante una integración profesional del sistema de propulsión, lo que permite prolongar la vida útil de los vehículos.
- Patrimonio del automovilismo: Las configuraciones avanzadas de refrigeración y de imanes, derivadas del mundo de las carreras, se traducen directamente en fiabilidad y rendimiento en el ámbito comercial.
- Eficiencia operativa: Los sistemas totalmente eléctricos reducen considerablemente los costes de mantenimiento al eliminar los componentes mecánicos sujetos a un elevado desgaste que se encuentran en los motores de combustión interna.
Definición de la propulsión totalmente eléctrica
La propulsión totalmente eléctrica para vehículos pesados es un sistema integrado que sustituye el motor diésel, la transmisión y el sistema de combustible por un motor eléctrico, un inversor y un conjunto de baterías de alta capacidad. A diferencia de los sistemas híbridos, estos sistemas de propulsión dependen íntegramente de la energía eléctrica almacenada para generar el movimiento. La eficiencia de este sistema viene determinada por el sistemas de propulsión ev‘su capacidad para gestionar el flujo de energía sin pérdidas excesivas de calor».
Para quienes se preguntan ¿Quién ofrece sistemas de propulsión totalmente eléctricos para autobuses y camiones?, en la siguiente tabla se detallan los componentes esenciales necesarios para una solución de nivel comercial:
| Componente | Función principal | Indicador técnico clave |
|---|---|---|
| Motor eléctrico | Conversión de energía eléctrica en par mecánico | Densidad de potencia (kW/kg) |
| Inversor de SiC | Conversión de corriente continua a corriente alterna y control de motores | Frecuencia de conmutación y eficiencia (%) |
| Gestión de la batería | Almacenamiento de energía y termorregulación | Densidad energética (Wh/kg) |
| Gestión térmica | Mantenimiento de unas temperaturas de funcionamiento óptimas | Capacidad de disipación de calor |
La arquitectura de los sistemas de transmisión de alto rendimiento
Para alcanzar los niveles de rendimiento que exige un camión de 12 toneladas o un autobús de dos pisos, el sistema de propulsión debe diseñarse para ciclos de trabajo extremos. Los motores industriales estándar suelen carecer de la motores eléctricos de alta potencia‘cualidades que se adaptan perfectamente al carácter del transporte urbano, caracterizado por constantes paradas y arranques. Nos centramos en diseños de flujo radial y axial que maximizan la densidad del flujo magnético y, al mismo tiempo, minimizan la masa».
La eficiencia del motor es solo una parte de la ecuación. El inversor Actúa como el cerebro del sistema, determinando con qué precisión responde el motor a las acciones del conductor. Gracias a la tecnología de carburo de silicio, hemos ampliado los límites de la eficiencia, lo que permite utilizar sistemas de refrigeración más pequeños y alcanzar una mayor autonomía con una sola carga. Este es un factor clave para los gestores de flotas, que deben encontrar el equilibrio entre la capacidad de carga útil y el peso de la batería.
Topología avanzada de motores
A la hora de evaluar a los proveedores, hay que tener en cuenta la topología específica de los motores que utilizan. Los motores tradicionales de flujo radial llevan décadas prestando servicio al sector, pero los nuevos avances en motor de flujo axial frente a motor de flujo radial Las comparaciones muestran que el flujo axial puede suponer un ahorro de espacio significativo. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones en autobuses y camiones de gran tonelaje, un motor de flujo radial altamente optimizado con imanes permanentes internos (IPM) ofrece el mejor equilibrio entre par y fiabilidad.
- Alto par de salida: Es fundamental para arrancar en pendientes pronunciadas con carga completa.
- Estabilidad térmica: Circuitos avanzados de refrigeración por agua y glicol que evitan la reducción de potencia durante los picos de demanda.
- Durabilidad: Rodamientos y juntas diseñados para una vida útil superior a 15 años en un entorno comercial.
- Dimensiones reducidas: Permite disponer de más espacio para la batería o aumentar el volumen para pasajeros o carga.
¿Quién suministra estos sistemas a nivel mundial?
El mercado de la propulsión eléctrica se divide entre los fabricantes de equipos originales (OEM) tradicionales, que desarrollan sistemas propios, y las empresas de ingeniería especializadas, que ofrecen soluciones a medida. Equipmake Se sitúa a la vanguardia de su sector especializado, ofreciendo un nivel de agilidad técnica que las grandes empresas suelen tener dificultades para igualar. Ofrecemos soluciones llave en mano que abarcan todo el proceso, desde el diseño inicial en CAD hasta la calibración final del software en el vehículo.
Nuestro trabajo en el Reino Unido y a nivel internacional ha demostrado que renovación de la potencia es una alternativa estratégica viable a la compra de vehículos nuevos. Al tomar un autobús diésel en la mitad de su vida útil y sustituir su sistema de propulsión, se puede lograr un nivel de emisiones cero por una fracción del coste de un autobús eléctrico nuevo. Este proceso requiere un profundo conocimiento de inversores para motores y cómo se integran con los sistemas de telemetría ya existentes en los vehículos.
El papel de los socios de integración
Una electrificación satisfactoria no consiste simplemente en montar un motor en un eje. Implica la integración de cableado de alta tensión, sistemas de control de baja tensión y circuitos complejos de gestión térmica. Un proveedor especializado debería ofrecer:
- Diseño personalizado del sistema de transmisión: Adaptar la curva de par del motor a las necesidades específicas del recorrido del vehículo.
- Calibración del software: Garantizar que la sensación de frenado regenerativo resulte natural y segura para los conductores.
- Asistencia para la certificación: Cómo cumplir con los requisitos normativos aplicables a los vehículos comerciales de alta tensión.
- Asistencia durante todo el ciclo de vida: Ofrece servicios de telemetría y diagnóstico para supervisar el estado de la flota en tiempo real.
Autobuses eléctricos: la frontera urbana de la electrificación
Los autobuses son quizás los candidatos más idóneos para la propulsión totalmente eléctrica, debido a sus rutas predecibles y a las posibilidades de recarga centralizada. Esas mismas ventajas hacen que autobuses urbanos totalmente eléctricos especialmente práctico para ciudades, y modelos como el Mercedes-Benz eCitaro se fabrican desde 2018. También se señala que cubre aproximadamente un tercio de las rutas de transporte público, con versiones que alcanzan unos 500 kilómetros sin necesidad de recarga. Cuando analizamos los requisitos de una autoridad de transporte público, la atención se centra claramente en tiempo de actividad y coste total de propiedad (TCO). Los sistemas de propulsión eléctrica reducen el número de piezas móviles en casi un 90% en comparación con un motor diésel, lo que se traduce en intervalos de mantenimiento considerablemente más largos.
La transición hacia los autobuses suele verse acelerada por las zonas locales de aire limpio. Sin embargo, el peso del vehículo sigue siendo un reto. Las pesadas baterías pueden limitar la capacidad de pasajeros. Por eso Equipmake destaca motor eléctrico ligero diseño; cada kilogramo que se ahorra en el motor y el variador es un kilogramo que se puede añadir a la capacidad de pasajeros. Baumüller también ofrece soluciones de accionamiento eléctrico para autobuses urbanos totalmente eléctricos.
Caso práctico: El reto del autobús de dos pisos
La electrificación de un autobús de dos pisos plantea retos únicos en cuanto al espacio disponible. Baumüller también ha electrificado autobuses urbanos en China con dos accionamientos de 140 kW. El sistema de propulsión debe caber en el mismo espacio que el compartimento del motor original, al tiempo que proporciona el par suficiente para mover un vehículo de 18 000 kg. Nuestros motores APM están diseñados específicamente para cumplir con estas restricciones de espacio sin sacrificar la potencia bruta necesaria para las pendientes urbanas. Mediante el uso de motores de alta velocidad combinados con un sistema de reducción eficiente, ofrecemos una solución compacta que proporciona un enorme par a las ruedas. El AutoTram® Extra Grand demuestra cómo las plataformas totalmente eléctricas pueden transportar a más de 250 pasajeros.
Camiones: vehículos pesados de transporte de mercancías y soluciones para la última milla
En el sector del transporte por carretera, la cuestión de ¿Quién ofrece sistemas de propulsión totalmente eléctricos para autobuses y camiones? suele estar relacionado con la autonomía y la infraestructura de recarga. Los vehículos pesados de gran tamaño requieren un consumo energético enorme, lo que supone una carga considerable para la tecnología motor y su sistema de refrigeración asociado. En comparación con muchos camiones diésel de gran rendimiento, los camiones eléctricos modernos ya son capaces de hacer frente al exigente transporte de mercancías; el eActros 600, por ejemplo, ofrece una capacidad de batería de más de 600 kWh y una autonomía de 500 kilómetros sin necesidad de recarga. El Freightliner eCascadia ya se utiliza en trayectos de entre 80 y 350 kilómetros. Nos centramos en ofrecer potencias continuas elevadas, no solo cifras máximas que quedan bien en una ficha técnica pero que se desvanecen tras cinco minutos de subir una pendiente en la autopista.
Las furgonetas de reparto de última milla y los camiones de carga media se benefician aún más de la electrificación. Un camión eléctrico adecuado puede reducir los costes de funcionamiento en un 65 %. El ralentí constante de los motores diésel en el tráfico es una fuente importante tanto de desperdicio de combustible como de contaminantes locales, mientras que los camiones eléctricos no emiten partículas finas y funcionan de forma prácticamente silenciosa. Un sistema de propulsión eléctrico integrado permite que estos vehículos funcionen en silencio, lo que facilita las entregas nocturnas en zonas urbanas sensibles al ruido sin molestar a los residentes.
Requisitos técnicos para los vehículos pesados de transporte de mercancías
- Frenado regenerativo: Imprescindible para controlar la velocidad en los descensos y, al mismo tiempo, recargar la batería.
- Paquetes de baterías modulares: Permitir a los operadores elegir el alcance que mejor se adapte a sus patrones de ruta específicos.
- Inversores robustos: Capaz de soportar altos consumos de corriente durante aceleraciones intensas sin sobrecalentamiento.
- Ejes eléctricos integrados: Combinar el motor, la transmisión y el diferencial en una sola unidad para reducir el peso y mejorar la eficiencia.
Excelencia en ingeniería: las ventajas del carburo de silicio
Uno de los avances más importantes en la propulsión eléctrica moderna es el paso a Carburo de silicio (SiC) inversores. Los inversores IGBT tradicionales basados en silicio alcanzan un límite en cuanto a velocidad de conmutación y eficiencia térmica. El SiC permite frecuencias de conmutación más rápidas, lo que a su vez se traduce en una conversión más eficiente de la corriente continua de la batería en corriente alterna para el motor.
Para ti, como operador de la flota, esto se traduce en un menor desperdicio de energía en forma de calor. Menos calor significa un sistema de refrigeración más pequeño y ligero, y que llega más energía a las ruedas. En Equipmake, nuestros inversores de SiC, desarrollados internamente, constituyen una pieza clave de nuestra oferta técnica. Nos permiten sacar el máximo rendimiento posible a nuestros motores APM, lo que garantiza que sus vehículos puedan mantener altas velocidades y soportar cargas pesadas con facilidad.
Indicadores de eficiencia en ciclos reales
Hay que tener en cuenta la diferencia de eficiencia en todo el rango de velocidades. Los motores eléctricos son eficientes por naturaleza, pero su eficiencia disminuye a revoluciones por minuto (rpm) muy altas o muy bajas si no se gestionan correctamente. Nuestros sistemas están calibrados para ofrecer un “punto óptimo” que abarca las velocidades de funcionamiento más habituales de los vehículos comerciales. Esto implica sofisticadas comprender los controladores de motor y cómo gestionan la modulación por ancho de pulso para mantener una curva de par suave.
Renovación de la potencia: un enfoque estratégico de economía circular
Creemos que la sostenibilidad no siempre tiene por qué implicar empezar desde cero. Muchos autobuses que se encuentran actualmente en servicio cuentan con chasis y carrocerías capaces de aguantar otra década de uso, aunque sus motores diésel estén llegando al final de su vida útil. Renovación de la potencia es el proceso que consiste en retirar los componentes del motor de combustión interna e instalar un sistema de propulsión eléctrico de última generación.
Este enfoque ofrece varias ventajas estratégicas:
- Relación coste-eficacia: La renovación del sistema de propulsión resulta considerablemente más económica que la adquisición de un autobús eléctrico completamente nuevo.
- Implementación más rápida: Los plazos de entrega de los vehículos nuevos pueden ser de dieciocho meses o más; la renovación del motor suele completarse en una fracción de ese tiempo.
- Utilización de los activos: Permite a los operadores sacar el máximo partido a su flota actual y, al mismo tiempo, cumplir con la nueva normativa medioambiental.
- Reducción de las emisiones de carbono: Al reutilizar el chasis y la carrocería, el coste de carbono implícito del vehículo es mucho menor que el de uno de nueva fabricación.
Cuando colaboras con nosotros en un proyecto de repotenciación, abordamos el vehículo como un reto de ingeniería a medida. Nos aseguramos de que el nuevo sistema eléctrico se integre a la perfección con los sistemas neumáticos, de dirección y de frenado existentes, de modo que el vehículo se comporte y funcione como si hubiera sido diseñado para ser eléctrico desde el primer día.
La física del rendimiento: densidad de potencia y par motor
En el ámbito de la electrificación comercial, densidad de potencia es la medida definitiva. Se define como la cantidad de potencia que un motor puede generar en relación con su masa. Un motor con baja densidad de potencia requiere más materia prima (cobre y acero) para generar la misma potencia, lo que aumenta el peso del vehículo y reduce su eficiencia general.
Nuestros motores APM utilizan técnicas avanzadas de refrigeración que permiten alcanzar mayores densidades de corriente sin dañar los devanados internos. Es aquí donde nuestra experiencia en el mundo del automovilismo se convierte en una ventaja tangible. En las carreras, el peso es el enemigo de la velocidad; en el transporte comercial, el peso es el enemigo de la carga útil. Al ofrecer un motor eléctrico ligero que no renuncia a la resistencia, te ofrecemos una ventaja competitiva en cada kilómetro recorrido.
Comparación de los parámetros del sistema de transmisión
| Característica | Diésel tradicional | Standard Electric | Equipmake Advanced Electric |
|---|---|---|---|
| Eficiencia energética | ~35-40% | ~85% | >95% (Motor/Inversor) |
| Costes de mantenimiento | Alto (filtros, aceite, correas) | Bajo | Mínimo (Electrónica de estado sólido) |
| Entrega de par | Retraso (turbo lag) | Instantáneo | Instantáneo y con control de precisión |
| Peso | Valor de referencia | Pesado (+20-30%) | Optimizado para la carga útil |
Superar los retos de la electrificación comercial
Aunque las ventajas son evidentes, somos conscientes de los obstáculos a los que se enfrentan los gestores de flotas. La integración de un nuevo sistema de propulsión requiere cambios en los protocolos de mantenimiento, la formación de los conductores y la infraestructura de recarga. Sin embargo, el riesgo más importante es elegir un proveedor que carezca de un integrado verticalmente cadena de suministro.
Si adquieres el motor de un proveedor, el inversor de otro y la batería de un tercero, te conviertes automáticamente en el integrador de sistemas. Cualquier conflicto de software o deficiencia en el rendimiento se convierte en un problema que te corresponde resolver. Eliminamos este riesgo al ofrecer un sistema prevalidado y totalmente integrado. Asumimos la responsabilidad del rendimiento de todo el sistema de propulsión, lo que te permite centrarte en tu actividad principal: la logística y el transporte.
Restricciones de la red eléctrica y recarga inteligente
Una flota de 50 autobuses eléctricos requiere una cantidad considerable de energía. Colaboramos contigo para comprender cómo nuestros vehículos pueden integrarse con carga inteligente sistemas. Nuestros sistemas de transmisión están diseñados para facilitar la tecnología «Vehículo a Red» (V2G) en el futuro, lo que podría convertir su flota estacionada en un recurso energético distribuido capaz de generar ingresos cuando no esté en uso.
El futuro de la propulsión comercial
De cara al futuro, la tecnología que hay detrás de máquinas eléctricas avanzadas seguirá evolucionando. Ya estamos observando una tendencia hacia sistemas de mayor tensión, pasando de 400 V a 800 V y más allá. Un voltaje más alto permite tiempos de recarga más rápidos y un menor peso de los cables, lo que aumenta aún más la eficiencia del vehículo, especialmente para los operadores que circulan por ciudades y zonas de bajas emisiones. Algunos operadores también barajan una estrategia de prolongador de autonomía durante la transición, aunque la orientación a largo plazo siga siendo la electrificación total.
Además, los datos que genera un sistema de propulsión totalmente eléctrico son mucho más detallados que los de un motor diésel. Se registra cada amperio consumido y cada grado de variación de temperatura. Esto nos permite ofrecer mantenimiento predictivo información detallada, lo que permite identificar posibles problemas antes de que provoquen una avería en el vehículo. Este nivel de transparencia técnica es lo que define nuestra relación con nuestros socios.
Innovaciones en el horizonte
- Electrónica de estado sólido: Reducir aún más el espacio que ocupa el inversor.
- Motores sin tierras raras: Desarrollar imanes de alto rendimiento que reduzcan la dependencia de materiales perjudiciales para el medio ambiente.
- Integración autónoma: Garantizar que los sistemas de propulsión estén preparados para la próxima ola de tecnología comercial de conducción autónoma.
- Recuperación térmica mejorada: Aprovechar el calor residual del sistema de transmisión para calentar el habitáculo, lo que permite ampliar aún más la autonomía en los meses de invierno.
¿Por qué asociarse con Equipmake?
No somos solo un proveedor; somos un socio de ingeniería dedicado a ofrecer La excelencia de la ingeniería británica. Nuestras instalaciones de Norfolk son un centro de innovación en el que gestionamos todo el proceso, desde el concepto inicial hasta la producción a gran escala. Al trabajar con nosotros, tendrás a tu disposición un equipo que lleva décadas dedicado en cuerpo y alma a la ingeniería de alto rendimiento.
Nuestras soluciones han demostrado su eficacia sobre el terreno. Desde las calles de Londres hasta los diversos terrenos de Sudamérica, nuestros sistemas de propulsión eléctrica impulsan la próxima generación de transporte. Aportamos la autoridad y los conocimientos técnicos necesarios para garantizar que su proyecto de electrificación sea un éxito, y no solo un proyecto piloto.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la autonomía habitual de un autobús eléctrico repotenciado?
La autonomía depende totalmente de la configuración de la batería elegida durante la fase de integración. Por lo general, podemos diseñar sistemas que ofrezcan entre 150 km y 350 km con una sola carga. Esta autonomía se mide utilizando ciclos de funcionamiento reales, lo que garantiza que el autobús pueda completar todo su turno sin necesidad de recargarse a mediodía.
¿Es la propulsión eléctrica adecuada para que los camiones pesados circulen por terrenos montañosos?
Sí, podría decirse que los motores eléctricos se adaptan mejor a los terrenos con pendientes que los motores diésel. El rendimiento en condiciones reales puede variar en función de estilo de conducción, estado de las carreteras, condiciones meteorológicas y otros factores externos. El par máximo instantáneo permite arranques suaves en pendientes pronunciadas, y frenado regenerativo ofrece un control óptimo y una recuperación de energía superior durante los descensos. Nuestros motores APM están diseñados para soportar estas situaciones de alta carga sin sobrecalentarse.
¿Cuánto tiempo dura el proceso de conversión?
La reconversión de un autobús estándar puede completarse en cuestión de semanas, una vez que se haya fabricado y probado el sistema de transmisión a medida. Colaboramos estrechamente con sus equipos de mantenimiento para garantizar una entrega sin contratiempos y para proporcionar la formación necesaria a sus técnicos, de modo que puedan manejar la nueva tecnología.
¿Cuál es la vida útil de un motor eléctrico en un vehículo comercial?
A diferencia de un motor diésel, que cuenta con cientos de piezas móviles, un motor eléctrico es increíblemente sencillo. Con una refrigeración adecuada y un mantenimiento correcto de los cojinetes, y dependiendo de la tecnología de la batería y de la calidad de la arquitectura de control a bordo, un motor de alta calidad como el de nuestra serie APM está diseñado para durar toda la segunda vida útil del vehículo, superando a menudo los 15 años de servicio diario.
¿Son estos sistemas compatibles con todas las marcas de camiones?
Nuestros sistemas de propulsión son independientes de la marca. Dado que nos ocupamos de la integración del sistema de transmisión Por nuestra parte, podemos adaptar nuestros soportes de motor, conexiones de refrigeración e interfaces de software para que se ajusten a casi cualquier chasis de vehículo comercial, ya sea un Scania, un DAF, un Volvo o una carrocería a medida, y los vehículos comerciales modernos suelen ser equipado para las interfaces específicas de cada marca, por lo que el soporte para la integración es fundamental.
¿Tengo que mejorar el suministro eléctrico de mi almacén?
En la mayoría de los casos, la transición de toda la flota requerirá cierta mejora de la infraestructura, incluida una evaluación de la potencia de las instalaciones y de las estaciones de recarga. Sin embargo, diseñamos nuestros sistemas para que sean lo más eficientes posible, reduciendo así la demanda energética total. También ofrecemos asesoramiento sobre soluciones de recarga inteligente que permiten escalonar el proceso de recarga para mantenerse dentro de los límites de potencia existentes, ya que las necesidades de las cocheras varían en función de cómo se suministra la energía según la distribución de los cargadores y el modelo operativo.
Al optar por una solución integrada, no solo estás comprando un motor, sino que estás invirtiendo en una plataforma preparada para el futuro. Algunos sistemas de autobuses pueden recargarse en segundos durante las paradas habituales, lo que reduce la dependencia de largas sesiones de recarga en las cocheras. Te invitamos a acompañarnos en este viaje pionero hacia un sector del transporte comercial más limpio y eficiente. Con nuestra experiencia y tus conocimientos operativos, juntos podemos acelerar la transición hacia la propulsión totalmente eléctrica.