Hvem tilbyr helelektrisk fremdrift for busser og lastebiler

Å omstille en kommersiell bilpark fra forbrenningsmotorer til utslippsfrie drivsystemer er et komplekst teknisk prosjekt. Når man spør Hvem tilbyr helelektrisk fremdrift for busser og lastebiler?, ligger svaret hos selskaper som tilbyr en vertikalt integrert tilnærming til integrasjon av drivverket. Vi er klar over at ved høy driftsbelastning er det ikke nok å bare skifte ut motoren; man trenger en komplett systemarkitektur som er utformet for lang levetid og termisk effektivitet.

Når vi går over til bærekraftig transport, er det tydelig at de mest effektive løsningene har sitt utspring i motorsport på høyt nivå. Moderne elektrisk fremdrift krever et samspill mellom batteriet, omformeren og motoren. Hos Equipmake, vi har utviklet disse komponentene slik at de fungerer i fullstendig harmoni, noe som sikrer at overgangen til elektrisk drift blir både sømløs og teknisk overlegen i forhold til eldre systemer.

De viktigste erfaringene

• Vertikal integrasjon: De mest effektive fremdriftssystemene er de der motoren, omformeren og programvaren er utformet for å fungere sammen som én enhet.
• Effekttetthet er viktig: Høyytelsesmotorer, som for eksempel APM-serien, har et overlegen kraft-til-vekt-forhold sammenlignet med standard industrielle modeller.
• Silisiumkarbidteknologi: Moderne omformere som bruker silisiumkarbid (SiC), gir høyere virkningsgrad og bedre varmestyring enn tradisjonelle silisiumkomponenter.
• Gjennomførbarhet ved motorbytte: Eksisterende dieselbussflåter kan omdannes til utslippsfrie kjøretøy gjennom profesjonell integrering av drivlinjen, noe som forlenger levetiden på kjøretøyene.
• Motorsportens historie: Avanserte kjøle- og magnetkonfigurasjoner hentet fra motorsportmiljøet gir direkte utslag i pålitelighet og ytelse i kommersielle sammenhenger.
• Driftseffektivitet: Helt elektriske systemer reduserer vedlikeholdskostnadene betydelig ved å fjerne mekaniske komponenter med høy slitasje som finnes i forbrenningsmotorer.

Definisjon av helelektrisk fremdrift

Helt elektrisk fremdrift for tunge kjøretøy er et integrert system som erstatter dieselmotoren, girkassen og drivstoffsystemet med en elektrisk motor, en omformer og et batteripakke med høy kapasitet. I motsetning til hybridsystemer er disse drivlinjene helt avhengige av lagret elektrisk energi for å drive kjøretøyet fremover. Effektiviteten til dette systemet bestemmes av ev-drivsystemer‘evnen til å regulere energistrømmen uten for stort varmetap.».

For de som stiller spørsmål ved Hvem tilbyr helelektrisk fremdrift for busser og lastebiler?, i tabellen nedenfor er de viktigste komponentene som kreves for en løsning i kommersiell klasse oppsummert:

Komponent	Hovedfunksjon	Viktig teknisk nøkkeltall
Elektrisk motor	Omdannelse av elektrisk energi til mekanisk dreiemoment	Effekttetthet (kW/kg)
SiC-omformer	Omforming fra likestrøm til vekselstrøm og motorstyring	Pulsfrekvens og virkningsgrad (%)
Batteristyring	Energilagring og termoregulering	Energitetthet (Wh/kg)
Varmestyring	Opprettholdelse av optimale driftstemperaturer	Varmeavledningskapasitet

Arkitekturen bak drivlinjer med høy ytelse

For å oppnå ytelsesnivåene som kreves av en 12-tonns lastebil eller en dobbeltdekkerbuss, må drivsystemet være konstruert for ekstreme driftsforhold. Vanlige industrimotorer mangler ofte den nødvendige elektriske motorer med høy effekt‘Egenskaper som er egnet for bytrafikkens karakteristiske mønster med hyppige stopp og starter. Vi fokuserer på konstruksjoner med radial og aksial fluks som maksimerer magnetisk fluksdensitet samtidig som vekten minimeres.».

Motorens virkningsgrad er bare én del av ligningen. Den omformer fungerer som systemets hjerne og bestemmer hvor presist motoren reagerer på førerens kommandoer. Ved hjelp av silisiumkarbidteknologi har vi flyttet grensene for effektivitet, noe som muliggjør mindre kjølesystemer og lengre rekkevidde på én enkelt lading. Dette er et avgjørende hensyn for flåteansvarlige som må finne en balanse mellom lastekapasitet og batterivekt.

Avansert motortopologi

Når du vurderer leverandører, må du se på den spesifikke motortopologien de bruker. Tradisjonelle motorer med radial magnetisk strømning har vært i bruk i bransjen i flere tiår, men nye fremskritt innen aksialfluksmotor vs radialfluksmotor Sammenligninger viser at aksialfluksmotorer kan gi betydelige plassbesparelser. For de fleste bruksområder innen tunge busser og lastebiler gir imidlertid en svært optimalisert radialfluksmotor med innebygde permanente magneter (IPM) den beste balansen mellom dreiemoment og pålitelighet.

• Høyt dreiemoment: Avgjørende for å komme i gang i bratte stigninger med full last.
• Termisk stabilitet: Avanserte vann-glykol-kjølebaner som forhindrer redusert ytelse ved toppbelastning.
• Holdbarhet: Lager og tetninger som er konstruert for en levetid på over 15 år i kommersiell drift.
• Kompakt størrelse: Dette gir mer plass til batteriet eller økt passasjer- og lasterom.

Hvem leverer disse systemene på verdensbasis?

Markedet for elektrisk fremdrift er delt mellom tradisjonelle OEM-produsenter som utvikler egne systemer, og spesialiserte ingeniørfirmaer som leverer skreddersydde løsninger. Equipmake er ledende innen sin spesialistkategori og tilbyr en teknisk fleksibilitet som større selskaper ofte sliter med å matche. Vi leverer nøkkelferdige løsninger som omfatter alt fra den innledende CAD-utformingen til den endelige programvarekalibreringen på kjøretøyet.

Vårt arbeid i Storbritannia og internasjonalt har vist at modernisering er et gjennomførbart strategisk alternativ til å kjøpe nye kjøretøy. Ved å ta en dieselbuss i midten av levetiden og skifte ut drivverket, kan man oppnå nullutslipp til en brøkdel av prisen for en ny elektrisk buss. Denne prosessen krever en grundig forståelse av omformere for motorer og hvordan de integreres med eksisterende kjøretøytelemetri.

Integrasjonspartnernes rolle

Vellykket elektrifisering handler ikke bare om å montere en motor på en aksel. Det innebærer integrering av høyspenningsledninger, lavspenningsstyringssystemer og komplekse kretsløp for termisk styring. En spesialistleverandør bør tilby:

1. Spesialtilpasset drivlinjekonstruksjon: Tilpasning av motorens dreiemomentkurve til de spesifikke behovene knyttet til kjøretøyets rute.
2. Kalibrering av programvare: Å sikre at følelsen av regenerativ bremsing er naturlig og trygg for sjåførene.
3. Støtte for sertifisering: Å finne veien gjennom regelverket for høyspennings-nyttekjøretøy.
4. Støtte gjennom hele livssyklusen: Tilbyr telemetri og diagnostikk for å overvåke flåtens tilstand i sanntid.

Elektriske busser: Elektrifiseringens urbane frontlinje

Busser er kanskje det mest ideelle valget for helelektrisk drift på grunn av sine forutsigbare ruter og sentraliserte lademuligheter. De samme fordelene gjør at helelektriske bybusser spesielt praktisk for byer, og modeller som Mercedes-Benz eCitaro har vært i produksjon siden 2018. Det oppgis også at disse dekker omtrent en tredjedel av kollektivtransportlinjene, med versjoner som har en rekkevidde på rundt 500 kilometer uten mellomlading. Når vi ser på kravene til et kollektivtransportselskap, ligger fokuset helt og holdent på driftstid og totale eierkostnader (TCO). Elektriske fremdriftssystemer reduserer antallet bevegelige deler med nesten 90% sammenlignet med en dieselmotor, noe som fører til betydelig lengre vedlikeholdsintervaller.

Overgangen til busser blir ofte fremskyndet av lokale renluftssoner. Utfordringen ligger imidlertid fortsatt i kjøretøyets vekt. Tunge batteripakker kan begrense passasjerkapasiteten. Det er derfor Equipmake understreker lett elektrisk motor design; hvert kilo som spares i motoren og omformeren, er et kilo som kan legges til passasjerkapasiteten. Baumüller tilbyr også elektriske drivløsninger for helelektriske bybusser.

Casestudie: Utfordringen med dobbeltdekkere

Elektrifisering av en dobbeltdekkerbuss byr på unike utfordringer når det gjelder plassutnyttelse. Baumüller har også elektrifisert bybusser i Kina med to 140 kW-drivverk. Drivsystemet må passe inn i samme plass som det opprinnelige motorrommet, samtidig som det må levere tilstrekkelig dreiemoment til å drive et kjøretøy på 18 000 kg. Våre APM-motorer er spesielt utviklet for å imøtekomme disse plassbegrensningene uten å gå på akkord med den rå kraften som kreves i byens stigninger. Ved å benytte høyhastighetsmotorer kombinert med effektive reduksjonsgir tilbyr vi en kompakt løsning som gir enormt hjulmoment. AutoTram® Extra Grand viser hvordan helelektriske plattformer kan frakte over 250 passasjerer.

Lastebiler: Tunge lastebiler og løsninger for siste mil

For lastebilbransjen er spørsmålet om Hvem tilbyr helelektrisk fremdrift for busser og lastebiler? er ofte knyttet til rekkevidde og ladeinfrastruktur. Store tunge lastebiler krever et enormt energiforbruk, noe som legger betydelig belastning på teknologi motor og det tilhørende kjølesystemet. Sammenlignet med mange diesel-arbeidshester takler moderne elektriske lastebiler nå krevende godstransport, og eActros 600 har en batterikapasitet på over 600 kWh og en rekkevidde på 500 kilometer uten lading. Freightliner eCascadia er allerede i bruk på ruter mellom 80 og 350 kilometer. Vi fokuserer på å levere høye kontinuerlige effektverdier, ikke bare toppverdier som ser bra ut på et spesifikasjonsark, men som avtar etter fem minutter med kjøring opp en motorveibakke.

Leveringsbiler for «siste mil» og mellomstore lastebiler har enda større fordel av elektrifisering. En godt tilpasset elektrisk lastebil kan redusere driftskostnadene med 65 prosent. Dieselmotorers konstante tomgangskjøring i trafikken er en viktig kilde til både drivstoffsløsing og lokale forurensende stoffer, mens elektriske lastebiler ikke slipper ut finstøv og kjører nesten lydløst. En integrert elektrisk drivlinje gjør at disse kjøretøyene kan kjøre lydløst, noe som muliggjør nattleveranser i støysensitive byområder uten å forstyrre beboerne.

Tekniske krav til tunge godskjøretøy

• Regenerativ bremsing: Avgjørende for å kontrollere hastigheten i nedoverbakker samtidig som batteriet lades opp.
• Modulære batteripakker: Dette gir operatørene mulighet til å velge det dekningsområdet som passer best til deres spesifikke rutemønstre.
• Robuste omformere: Tåler høyt strømforbruk ved kraftig akselerasjon uten termisk overbelastning.
• Integrerte e-aksler: Motor, girkasse og differensial kombineres i én enhet for å redusere vekten og øke effektiviteten.

Teknisk fortreffelighet: Fordelene med silisiumkarbid

En av de viktigste fremskrittene innen moderne elektrisk fremdrift er overgangen til Silisiumkarbid (SiC) omformere. Tradisjonelle silisiumbaserte IGBT-omformere har en øvre grense når det gjelder koblingshastighet og termisk virkningsgrad. SiC muliggjør høyere koblingsfrekvenser, noe som igjen fører til en mer effektiv omforming av likestrøm fra batteriet til vekselstrøm til motoren.

For deg som flåteoperatør betyr dette mindre energitap i form av varme. Mindre varme betyr et mindre og lettere kjølesystem, og at mer energi når hjulene. Ved Equipmake, våre egenutviklede SiC-omformere er en hjørnestein i vårt tekniske tilbud. De gjør det mulig for oss å utnytte ytelsen til våre APM-motorer fullt ut, slik at kjøretøyene dine kan opprettholde høye hastigheter og håndtere tunge laster uten problemer.

Effektivitetsmålinger i virkelige sykluser

Se på effektivitetsforskjellen over hele hastighetsområdet. Elektriske motorer er i utgangspunktet effektive, men effektiviteten synker ved svært høye eller svært lave turtall hvis de ikke styres riktig. Våre systemer er kalibrert for å gi et “optimalt punkt” som dekker de vanligste driftshastighetene for nyttekjøretøy. Dette innebærer avansert forstå motorstyringer og hvordan de styrer pulsbreddemodulering for å opprettholde en jevn dreiemomentkurve.

Repowering: En strategisk tilnærming til sirkulær økonomi

Vi mener at bærekraft ikke alltid trenger å bety at man må starte helt fra bunnen av. Mange busser som er i drift i dag, har chassis og karosserier som kan brukes i enda et tiår, selv om dieselmotorene deres nærmer seg slutten av sin levetid. Ombygging av motor er prosessen med å fjerne forbrenningsmotorens komponenter og montere et toppmoderne elektrisk drivverk.

Denne tilnærmingen gir flere strategiske fordeler:

1. Kostnadseffektivitet: Å bytte ut motoren er betydelig billigere enn å kjøpe en helt ny elektrisk buss.
2. Raskere implementering: Leveringstiden for nye kjøretøy kan være atten måneder eller mer; motorbytte kan ofte gjennomføres på en brøkdel av den tiden.
3. Utnyttelse av eiendeler: Dette gjør det mulig for operatørene å utnytte verdien av sin eksisterende flåte fullt ut, samtidig som de oppfyller nye miljøkrav.
4. Karbonbesparelser: Ved å gjenbruke chassiset og karosseriet blir de innebygde karbonkostnadene for kjøretøyet betydelig lavere enn for et nybygget kjøretøy.

Når du samarbeider med oss om et repower-prosjekt, behandler vi kjøretøyet som en skreddersydd teknisk utfordring. Vi sørger for at det nye elektriske systemet integreres perfekt med de eksisterende pneumatiske systemene, styresystemene og bremsesystemene, slik at kjøretøyet oppleves og fungerer som om det var designet for å være elektrisk helt fra starten av.

Ytelsens fysikk: Effekttetthet og dreiemoment

I verden av elektrifisering av næringsbygg, effekttetthet er det viktigste målet. Det defineres som mengden effekt en motor kan produsere i forhold til sin masse. En motor med lav effekttetthet krever mer råmateriale (kobber og stål) for å oppnå samme ytelse, noe som øker kjøretøyets vekt og reduserer dets samlede virkningsgrad.

Våre APM-motorer benytter avanserte kjøleteknikker som gjør det mulig å oppnå høyere strømtetthet uten å skade de indre viklingene. Det er her vår arv fra motorsporten kommer til sin rett. I motorsport er vekt fienden til hastigheten; i kommersiell transport er vekt fienden til nyttelasten. Ved å tilby en lett elektrisk motor som ikke går på akkord med robustheten, gir vi deg et konkurransefortrinn for hver kilometer du kjører.

Sammenligning av drivlinjemålinger

Funksjon	Tradisjonell diesel	Standard Electric	Equipmake Advanced Electric
Energieffektivitet	~35-40%	~85%	>95% (motor/omformer)
Vedlikeholdskostnader	Høyt (filtre, olje, remmer)	Lav	Minimal (halvlederelektronikk)
Momentoverføring	Forsinkelse (turbolag)	Øyeblikkelig	Øyeblikkelig og presisjonsstyrt
Vekt	Utgangspunkt	Tung (+20–30%)	Optimalisert for nyttelast

Å overvinne utfordringer ved elektrifisering av næringslivet

Selv om fordelene er åpenbare, er vi klar over utfordringene flåteansvarlige står overfor. Å innføre et nytt fremdriftssystem krever endringer i vedlikeholdsrutiner, føreropplæring og ladeinfrastruktur. Den største risikoen er imidlertid å velge en leverandør som mangler en vertikalt integrert forsyningskjeden.

Hvis du kjøper motoren fra én leverandør, omformeren fra en annen og batteriet fra en tredje, blir du automatisk systemintegratør. Eventuelle programvarekonflikter eller ytelsesproblemer blir da ditt ansvar å løse. Vi eliminerer denne risikoen ved å levere et forhåndsvaliderte, fullt integrert system. Vi tar ansvar for ytelsen til hele drivlinjen, slik at du kan konsentrere deg om kjernevirksomheten din innen logistikk og transport.

Nettbegrensninger og smart lading

En flåte på 50 elbusser krever en betydelig mengde strøm. Vi samarbeider med dere for å finne ut hvordan kjøretøyene våre kan integreres med smart lading systemer. Våre drivlinjer er utformet for å legge til rette for Vehicle-to-Grid (V2G)-teknologi i fremtiden, noe som potensielt kan gjøre den parkerte bilparken din til en distribuert energiressurs som kan generere inntekter når den ikke er i bruk.

Fremtiden for kommersiell fremdrift

Når vi ser fremover, er teknologien bak avanserte elektriske maskiner vil fortsette å utvikle seg. Vi ser allerede en utvikling mot systemer med høyere spenning – fra 400 V til 800 V og enda høyere. Høyere spenning gir raskere ladetider og redusert kabelvekt, noe som ytterligere øker kjøretøyets effektivitet, spesielt for operatører som kjører i byer og gjennom utslippssoner. Noen operatører vurderer også en strategi med rekkeviddeforlenger i overgangsfasen, selv om den langsiktige retningen fortsatt er helelektrisk.

Videre er dataene som genereres av en helelektrisk drivlinje langt mer detaljerte enn dataene fra en dieselmotor. Hver ampere som brukes og hver grad i temperaturendringen registreres. Dette gjør at vi kan tilby forebyggende vedlikehold innsikt, slik at vi kan oppdage potensielle problemer før de fører til at kjøretøyet bryter sammen. Det er nettopp denne graden av teknisk åpenhet som kjennetegner vårt samarbeid med partnerne våre.

Innovasjoner på horisonten

• Halvlederelektronikk: Dette bidrar til å redusere omformerenes fotavtrykk ytterligere.
• Motorer uten sjeldne jordarter: Utvikling av høytytende magneter som reduserer avhengigheten av miljøfølsomme materialer.
• Autonom integrasjon: Å sikre at fremdriftssystemene er klare for den neste bølgen av selvkjørende kommersiell teknologi.
• Forbedret termisk utvinning: Ved å utnytte spillvarmen fra drivverket til å varme opp kupeen, økes rekkevidden ytterligere i vintermånedene.

Hvorfor inngå et samarbeid med Equipmake?

Vi er ikke bare en leverandør; vi er en ingeniørpartner som fokuserer på å levere Britisk ingeniørkunst på sitt beste. Anlegget vårt i Norfolk er et innovasjonssenter hvor vi håndterer alt fra det første konseptet til fullskala produksjon. Når du samarbeider med oss, får du tilgang til et team som har viet seg til høyytelsesingeniørkunst i flere tiår.

Våre løsninger er velprøvde i praksis. Fra Londons gater til Sør-Amerikas varierte terreng driver våre elektriske fremdriftssystemer neste generasjons transportmidler. Vi har den kompetansen og den tekniske dybden som kreves for å sikre at elektrifiseringsprosjektet ditt blir en suksess, ikke bare et pilotprosjekt.

Ofte stilte spørsmål

Hva er den typiske rekkevidden til en elektrisk buss med nytt drivsystem?

Rekkevidden avhenger helt av batterikonfigurasjonen som velges i integrasjonsfasen. Generelt kan vi spesifisere systemer som gir en rekkevidde på mellom 150 km og 350 km på én lading. Dette måles ut fra reelle driftsforhold, slik at bussen kan gjennomføre hele skiftet uten å måtte lades opp midt på dagen.

Kan elektrisk fremdrift takle kupert terreng for tunge lastebiler?

Ja, elektriske motorer er uten tvil bedre egnet for kupert terreng enn dieselmotorer. Ytelsen i praksis kan variere avhengig av kjørestil, veiforhold, værforhold og annet eksterne faktorer. Det umiddelbare maksimale dreiemomentet sørger for jevne starter i bratte stigninger, og regenerativ bremsing gir overlegen kontroll og energigjenvinning under nedkjøringer. Våre APM-motorer er utviklet for å takle slike situasjoner med høy belastning uten å overopphetes.

Hvor lang tid tar konverteringsprosessen?

En standard motorbytte på en buss kan gjennomføres i løpet av få uker, så snart den skreddersydde drivlinjen er produsert og testet. Vi samarbeider tett med vedlikeholdsteamene deres for å sikre en smidig overlevering og for å gi teknikerne deres den nødvendige opplæringen i bruk av den nye teknologien.

Hvor lang er levetiden til en elektrisk motor i et nyttekjøretøy?

I motsetning til en dieselmotor med hundrevis av bevegelige deler, er en elektrisk motor utrolig enkel. Med riktig kjøling og vedlikehold av lagrene, og avhengig av batteriteknologi og kvaliteten på kjøretøyets innebygde kontrollarkitektur, er en motor av høy kvalitet som vår APM-serie konstruert for å vare i hele kjøretøyets andre levetid, og ofte i over 15 år med daglig drift.

Er disse systemene kompatible med alle lastebilmerker?

Våre fremdriftssystemer er uavhengige av merke. Siden vi håndterer integrasjon av drivverket Selv kan vi tilpasse motorfester, kjøletilkoblinger og programvaregrensesnitt slik at de passer til nesten alle chassis på nyttekjøretøy, enten det dreier seg om en Scania, DAF, Volvo eller et spesialtilpasset karosseri, og moderne nyttekjøretøy er ofte utstyrt for merkespesifikke grensesnitt, og det er derfor støtte for integrasjon er viktig.

Må jeg oppgradere strømforsyningen til lageret mitt?

I de fleste tilfeller vil en overgang for hele bilparken kreve en viss oppgradering av infrastrukturen, herunder en vurdering av strømforsyningen på depotet og ladestasjonene. Vi utformer imidlertid systemene våre slik at de skal være så effektive som mulig, noe som reduserer det totale energibehovet. Vi gir også råd om smarte ladeløsninger som kan spre ladeprosessen over tid for å holde seg innenfor eksisterende strømgrenser, ettersom depotets behov varierer avhengig av hvordan energien fordeles i henhold til ladestasjonenes utforming og driftsmodellen.

Ved å velge en integrert løsning kjøper du ikke bare en motor; du investerer i en fremtidssikker plattform. Noen bussystemer kan lades opp på få sekunder under vanlige stopp, noe som reduserer behovet for lange opphold på depotet. Vi inviterer deg til å bli med oss på denne banebrytende reisen mot en renere og mer effektiv kommersiell transportsektor. Med vår ekspertise og din driftskunnskap kan vi sammen fremskynde overgangen til helelektrisk fremdrift.