Quem oferece propulsão totalmente elétrica para autocarros e camiões

A transição de uma frota comercial da combustão interna para uma propulsão com emissões zero é um projeto de engenharia complexo. Ao perguntar Quem oferece propulsão totalmente elétrica para autocarros e camiões?, a resposta reside nas empresas que oferecem uma abordagem verticalmente integrada para integração do sistema de transmissão. Compreendemos que, no caso de ciclos de funcionamento intensos, a simples substituição do motor não é suficiente; é necessária uma arquitetura de sistema completa, concebida para garantir longevidade e eficiência térmica.

À medida que avançamos na transição para os transportes sustentáveis, torna-se evidente que as soluções mais eficazes têm origem no mundo do desporto motorizado de alta competição. A propulsão elétrica moderna exige uma sinergia entre a bateria, o inversor e o motor. Em Equipmake, concebemos estes componentes para funcionarem em total harmonia, garantindo que a sua transição para a tecnologia elétrica seja fluida e tecnicamente superior aos sistemas tradicionais.

Principais conclusões

• Integração vertical: Os sistemas de propulsão mais eficazes são aqueles em que o motor, o inversor e o software são concebidos para funcionar em conjunto como uma única unidade.
• A densidade de potência é importante: Os motores de alto desempenho, como os da série APM, oferecem relações potência/peso superiores em comparação com os modelos industriais padrão.
• Tecnologia do carboneto de silício: Os inversores modernos que utilizam carboneto de silício (SiC) oferecem maior eficiência e melhor gestão do calor do que os componentes tradicionais de silício.
• Viabilidade da renovação de potência: As frotas de autocarros a gasóleo existentes podem ser transformadas em veículos com emissões zero através da integração profissional do sistema de transmissão, prolongando assim a vida útil dos veículos.
• Património do desporto motorizado: As configurações avançadas de refrigeração e de ímanes, derivadas do mundo das corridas, traduzem-se diretamente em fiabilidade e rendimento a nível comercial.
• Eficiência operacional: Os sistemas totalmente elétricos reduzem significativamente os custos de manutenção, ao eliminarem os componentes mecânicos sujeitos a elevado desgaste que se encontram nos motores de combustão interna.

Definição de propulsão totalmente elétrica

A propulsão totalmente elétrica para veículos pesados é um sistema integrado que substitui o motor a diesel, a transmissão e o sistema de combustível por um motor elétrico, um inversor e um conjunto de baterias de alta capacidade. Ao contrário dos sistemas híbridos, estes sistemas de transmissão dependem inteiramente da energia elétrica armazenada para permitir o movimento. A eficiência deste sistema é determinada pelo sistemas de acionamento ev‘a capacidade de gerir o fluxo de energia sem perdas excessivas de calor.».

Para quem tem dúvidas Quem oferece propulsão totalmente elétrica para autocarros e camiões?, a tabela seguinte apresenta os componentes essenciais necessários para uma solução de nível comercial:

Componente	Função principal	Indicador técnico-chave
Motor elétrico	Conversão de energia elétrica em binário mecânico	Densidade de potência (kW/kg)
Inversor de SiC	Conversão de corrente contínua para corrente alternada e controlo de motores	Frequência de comutação e eficiência (%)
Gestão da bateria	Armazenamento de energia e termorregulação	Densidade energética (Wh/kg)
Gestão térmica	Manutenção das temperaturas de funcionamento ideais	Capacidade de dissipação de calor

A arquitetura dos sistemas de transmissão de alto desempenho

Para atingir os níveis de desempenho exigidos por um camião de 12 toneladas ou por um autocarro de dois andares, o sistema de propulsão tem de ser concebido para ciclos de funcionamento extremos. Os motores industriais padrão muitas vezes não dispõem da motores eléctricos de alta potência‘características adequadas à natureza do trânsito urbano, caracterizado por paragens e arranques constantes. Concentramo-nos em designs de fluxo radial e axial que maximizam a densidade do fluxo magnético, minimizando simultaneamente a massa.».

A eficiência do motor é apenas uma parte da equação. O inversor funciona como o cérebro do sistema, determinando com que precisão o motor responde aos comandos do condutor. Através da tecnologia de carboneto de silício, ultrapassámos os limites da eficiência, permitindo sistemas de arrefecimento mais pequenos e maior autonomia com uma única carga. Este é um aspeto fundamental para os gestores de frotas, que têm de equilibrar a capacidade de carga útil com o peso da bateria.

Topologia avançada de motores

Ao avaliar os fornecedores, é necessário ter em conta a topologia específica dos motores que utilizam. Os motores tradicionais de fluxo radial têm vindo a servir a indústria há décadas, mas os novos avanços em motor de fluxo axial vs motor de fluxo radial As comparações mostram que o fluxo axial pode proporcionar uma poupança significativa de espaço. No entanto, para a maioria das aplicações em autocarros e camiões de grande porte, um motor de fluxo radial altamente otimizado com ímanes permanentes internos (IPM) oferece o melhor equilíbrio entre binário e fiabilidade.

• Elevado binário de saída: É essencial para arrancar em subidas íngremes com carga total.
• Estabilidade térmica: Circuitos avançados de refrigeração com mistura de água e glicol que evitam a redução da potência durante os picos de procura.
• Durabilidade: Rolamentos e vedantes concebidos para uma vida útil superior a 15 anos num ambiente comercial.
• Dimensões reduzidas: Permitindo mais espaço para a bateria ou um maior volume para passageiros/carga.

Quem fornece estes sistemas a nível mundial?

O mercado da propulsão elétrica divide-se entre os fabricantes de equipamento original (OEM) tradicionais, que desenvolvem sistemas internamente, e empresas de engenharia especializadas que fornecem soluções à medida. Equipmake encontra-se na vanguarda da categoria especializada, oferecendo um nível de agilidade técnica que as grandes empresas muitas vezes têm dificuldade em igualar. Fornecemos soluções chave na mão que abrangem tudo, desde o projeto inicial em CAD até à calibração final do software no veículo.

O nosso trabalho no Reino Unido e a nível internacional demonstrou que repotenciação é uma alternativa estratégica viável à aquisição de veículos novos. Ao pegar num autocarro a diesel em meia vida útil e substituir o seu sistema de transmissão, é possível alcançar um nível de emissões zero por uma fração do custo de um autocarro elétrico novo. Este processo requer um profundo conhecimento de inversores para motores e como estes se integram com a telemetria existente dos veículos.

O papel dos parceiros de integração

Uma eletrificação bem-sucedida não se resume a montar um motor num eixo. Envolve a integração de cablagem de alta tensão, sistemas de controlo de baixa tensão e circuitos complexos de gestão térmica. Um fornecedor especializado deve oferecer:

1. Conceção personalizada do sistema de transmissão: Adaptar a curva de binário do motor às necessidades específicas do percurso do veículo.
2. Calibração do software: Garantir que a sensação de travagem regenerativa seja natural e segura para os condutores.
3. Apoio à certificação: Compreender os requisitos regulamentares aplicáveis aos veículos comerciais de alta tensão.
4. Apoio ao ciclo de vida: Fornecimento de telemetria e diagnóstico para monitorizar o estado da frota em tempo real.

Autocarros elétricos: a fronteira urbana da eletrificação

Os autocarros são, talvez, os veículos mais adequados para a propulsão totalmente elétrica, devido às suas rotas previsíveis e às possibilidades de carregamento centralizado. Essas mesmas vantagens fazem com que autocarros urbanos totalmente elétricos especialmente prático para cidades, e modelos como o Mercedes-Benz eCitaro estão em produção desde 2018. É também referido que estes veículos cobrem cerca de um terço das linhas de transportes públicos, com versões que atingem cerca de 500 quilómetros sem necessidade de recarga. Quando analisamos os requisitos de uma entidade responsável pelos transportes públicos, o foco recai claramente sobre tempo de atividade e custo total de propriedade (TCO). Os sistemas de propulsão elétrica reduzem o número de peças móveis em quase 90%, em comparação com um motor a diesel, o que resulta em intervalos de manutenção significativamente mais longos.

A transição para os autocarros é frequentemente acelerada pelas zonas locais de ar limpo. No entanto, o desafio continua a ser o peso do veículo. As baterias pesadas podem limitar a capacidade de transporte de passageiros. É por isso que Equipmake salienta motor elétrico leve concepção; cada quilograma poupado no motor e no inversor é um quilograma que pode ser adicionado à capacidade de transporte de passageiros. A Baumüller também oferece soluções de acionamento elétrico para autocarros urbanos totalmente elétricos.

Estudo de caso: O desafio do autocarro de dois andares

A eletrificação de um autocarro de dois andares apresenta desafios únicos em termos de espaço. A Baumüller também eletrificou autocarros urbanos na China com dois acionamentos de 140 kW. O sistema de propulsão tem de caber no mesmo espaço que o compartimento do motor original, ao mesmo tempo que fornece binário suficiente para mover um veículo de 18 000 kg. Os nossos motores APM foram concebidos especificamente para responder a estas restrições de espaço sem sacrificar a potência bruta necessária para as inclinações urbanas. Ao utilizar motores de alta velocidade combinados com engrenagens de redução eficientes, oferecemos uma solução compacta que proporciona um enorme binário nas rodas. O AutoTram® Extra Grand demonstra como as plataformas totalmente elétricas podem transportar mais de 250 passageiros.

Camiões: Veículos pesados de mercadorias e soluções para a última milha

Para o setor dos transportes rodoviários, a questão de Quem oferece propulsão totalmente elétrica para autocarros e camiões? está frequentemente associado à autonomia e às infraestruturas de carregamento. Os veículos pesados de grande porte exigem um consumo energético enorme, o que exerce uma pressão significativa sobre a motor tecnológico e o seu sistema de arrefecimento associado. Em comparação com muitos camiões a diesel de grande capacidade, os camiões elétricos modernos já dão resposta a transportes de mercadorias exigentes, com o eActros 600 a oferecer uma capacidade de bateria superior a 600 kWh e uma autonomia de 500 quilómetros sem recarga. O Freightliner eCascadia já é utilizado em percursos entre 80 e 350 quilómetros. Concentramo-nos em proporcionar potências nominais contínuas elevadas, e não apenas valores de pico que parecem bons numa ficha técnica, mas que desaparecem após cinco minutos a subir uma inclinação na autoestrada.

As carrinhas de entrega de última milha e os camiões de carga média beneficiam ainda mais da eletrificação. Um camião elétrico adequado pode reduzir os custos de exploração em 65 por cento. O funcionamento constante dos motores a diesel em marcha lenta no trânsito é uma das principais fontes de desperdício de combustível e de poluentes locais, enquanto os camiões elétricos não emitem partículas finas e funcionam de forma praticamente silenciosa. Um sistema de transmissão elétrico integrado permite que estes veículos funcionem silenciosamente, possibilitando entregas noturnas em zonas urbanas sensíveis ao ruído sem perturbar os residentes.

Requisitos técnicos para veículos pesados de mercadorias

• Travagem regenerativa: É essencial para controlar a velocidade nas descidas e, ao mesmo tempo, recarregar a bateria.
• Conjuntos de baterias modulares: Permitir que os operadores escolham a gama que melhor se adapta aos seus padrões específicos de percursos.
• Inversores robustos: Capaz de suportar picos de corrente elevados durante acelerações intensas sem sobreaquecimento.
• Eixos elétricos integrados: Combinar o motor, a transmissão e o diferencial numa única unidade para reduzir o peso e melhorar a eficiência.

Excelência em engenharia: a vantagem do carboneto de silício

Um dos avanços mais significativos na propulsão elétrica moderna é a transição para Carbureto de silício (SiC) inversores. Os inversores IGBT tradicionais à base de silício atingem um limite máximo em termos de velocidade de comutação e eficiência térmica. O SiC permite frequências de comutação mais rápidas, o que, por sua vez, conduz a uma conversão mais eficiente da corrente contínua da bateria em corrente alternada para o motor.

Para si, operador de frota, isto significa menos energia desperdiçada sob a forma de calor. Menos calor significa um sistema de arrefecimento mais pequeno e mais leve e mais energia a chegar às rodas. Em Equipmake, os nossos inversores de SiC, desenvolvidos internamente, constituem um pilar fundamental da nossa oferta técnica. Permitem-nos tirar o máximo partido do desempenho dos nossos motores APM, garantindo que os seus veículos possam manter velocidades elevadas e lidar com cargas pesadas com facilidade.

Métricas de eficiência em ciclos reais

Considere a diferença de eficiência em toda a gama de velocidades. Os motores elétricos são naturalmente eficientes, mas a sua eficiência diminui a rotações muito elevadas ou muito baixas, se não forem geridos corretamente. Os nossos sistemas estão calibrados para proporcionar um “ponto ideal” que abrange as velocidades de funcionamento mais comuns dos veículos comerciais. Isto envolve sofisticados compreender os controladores de motor e como controlam a modulação por largura de impulso para manter uma curva de binário suave.

Repotenciação: Uma Abordagem Estratégica da Economia Circular

Acreditamos que a sustentabilidade nem sempre tem de implicar começar do zero. Muitos autocarros atualmente em serviço têm chassis e carroçarias com capacidade para mais uma década de utilização, mesmo que os seus motores a gasóleo estejam a chegar ao fim da sua vida útil. Reequipamento consiste no processo de remoção dos componentes do motor de combustão interna e na instalação de um sistema de propulsão elétrico de última geração.

Esta abordagem oferece várias vantagens estratégicas:

1. Relação custo-eficácia: A renovação do sistema de propulsão é significativamente mais económica do que a aquisição de um autocarro elétrico totalmente novo.
2. Implementação mais rápida: Os prazos de entrega de veículos novos podem chegar aos dezoito meses ou mais; a substituição do motor pode, muitas vezes, ser concluída numa fração desse tempo.
3. Utilização dos ativos: Permite aos operadores maximizar o valor da sua frota atual, cumprindo simultaneamente as novas normas ambientais.
4. Redução das emissões de carbono: Ao reutilizar o chassis e a carroçaria, o custo de carbono incorporado no veículo é muito inferior ao de um veículo novo.

Quando nos associamos a si num projeto de repotenciação, encaramos o veículo como um desafio de engenharia personalizado. Asseguramos que o novo sistema elétrico se integra na perfeição com os sistemas pneumáticos, de direção e de travagem existentes, resultando num veículo cujo comportamento e funcionamento são idênticos aos de um veículo concebido para ser elétrico desde o primeiro dia.

A Física do Desempenho: Densidade de Potência e Binário

No mundo da eletrificação comercial, densidade de potência é a métrica definitiva. É definida como a quantidade de potência que um motor pode produzir em relação à sua massa. Um motor com baixa densidade de potência requer mais matéria-prima (cobre e aço) para produzir a mesma potência, o que aumenta o peso do veículo e reduz a sua eficiência global.

Os nossos motores APM utilizam técnicas avançadas de arrefecimento para permitir densidades de corrente mais elevadas sem danificar os enrolamentos internos. É aqui que a nossa tradição no desporto motorizado se torna uma mais-valia tangível. Nas corridas, o peso é o inimigo da velocidade; no transporte comercial, o peso é o inimigo da carga útil. Ao proporcionar um motor elétrico leve que não faz concessões em termos de robustez, oferecemos-lhe uma vantagem competitiva em cada quilómetro percorrido.

Comparação de parâmetros do sistema de transmissão

Caraterística	Diesel tradicional	Standard Electric	Equipmake Avançado Elétrico
Eficiência energética	~35-40%	~85%	>95% (Motor/Inversor)
Custo de manutenção	Elevado (filtros, óleo, correias)	Baixa	Minimal (Eletrónica de estado sólido)
Transmissão de binário	Atraso (Turbo lag)	Imediato	Imediato e com controlo de precisão
Peso	Valor de referência	Pesado (+20-30%)	Otimizado para a carga útil

Superar os desafios da eletrificação comercial

Embora as vantagens sejam evidentes, reconhecemos os obstáculos que os gestores de frotas enfrentam. A integração de um novo sistema de propulsão exige alterações nos protocolos de manutenção, na formação dos condutores e na infraestrutura de carregamento. No entanto, o risco mais significativo reside na escolha de um fornecedor que não disponha de um verticalmente integrado cadeia de abastecimento.

Se adquirir o motor a um fornecedor, o inversor a outro e a bateria a um terceiro, torna-se, por defeito, o integrador de sistemas. Qualquer conflito de software ou défice de desempenho passa a ser um problema que terá de resolver. Eliminamos este risco ao fornecer um sistema pré-validado e totalmente integrado. Assumimos a responsabilidade pelo desempenho de todo o sistema de transmissão, permitindo-lhe concentrar-se na sua atividade principal de logística e transporte.

Restrições da rede e carregamento inteligente

Uma frota de 50 autocarros elétricos requer uma quantidade significativa de energia. Trabalhamos consigo para compreender como os nossos veículos podem interagir com carregamento inteligente sistemas. Os nossos sistemas de transmissão foram concebidos para facilitar a implementação da tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) no futuro, transformando potencialmente a sua frota estacionada num recurso energético distribuído capaz de gerar receitas quando não estiver em utilização.

O Futuro da Propulsão Comercial

Olhando para o futuro, a tecnologia subjacente a máquinas eléctricas avançadas continuará a evoluir. Já estamos a assistir a uma tendência para sistemas de tensão mais elevada — passando de 400 V para 800 V e mais além. Uma tensão mais elevada permite tempos de carregamento mais rápidos e um peso reduzido dos cabos, aumentando ainda mais a eficiência do veículo, especialmente para os operadores que circulam nas cidades e em zonas de emissões. Alguns operadores também estão a avaliar uma estratégia de extensor de autonomia durante a transição, mesmo que a orientação a longo prazo continue a ser a da mobilidade totalmente elétrica.

Além disso, os dados gerados por um sistema de propulsão totalmente elétrico são muito mais detalhados do que os de um motor a diesel. Cada ampere consumido e cada grau de variação de temperatura são registados. Isto permite-nos oferecer manutenção preditiva informações, identificando potenciais problemas antes que estes provoquem uma avaria no veículo. É este nível de transparência técnica que define a nossa relação com os nossos parceiros.

Inovações no horizonte

• Eletrónica de Estado Sólido: Reduzir ainda mais a pegada do inversor.
• Motores sem terras raras: Desenvolver ímanes de alto desempenho que reduzam a dependência de materiais prejudiciais ao ambiente.
• Integração autónoma: Garantir que os sistemas de propulsão estejam preparados para a próxima vaga de tecnologia comercial de condução autónoma.
• Recuperação térmica melhorada: Utilizar o calor residual do sistema de transmissão para aquecer o habitáculo, aumentando ainda mais a autonomia nos meses de inverno.

Por que estabelecer uma parceria com a Equipmake?

Não somos apenas um fornecedor; somos um parceiro de engenharia empenhado em oferecer Excelência britânica em engenharia. As nossas instalações em Norfolk são um centro de inovação onde gerimos todo o processo, desde o conceito inicial até à produção em grande escala. Ao trabalhar connosco, terá acesso a uma equipa que se dedica de corpo e alma à engenharia de alto desempenho há décadas.

As nossas soluções são comprovadas na prática. Desde as ruas de Londres até aos diversos terrenos da América do Sul, os nossos sistemas de propulsão elétrica estão a impulsionar a próxima geração de transportes. Oferecemos a credibilidade e o conhecimento técnico necessários para garantir que o seu projeto de eletrificação seja um sucesso, e não apenas um projeto-piloto.

Perguntas mais frequentes

Qual é a autonomia típica de um autocarro elétrico com motorização renovada?

A autonomia depende inteiramente da configuração da bateria escolhida durante a fase de integração. Geralmente, podemos especificar sistemas que proporcionam entre 150 km e 350 km com uma única carga. Esta valor é medido com base em ciclos de funcionamento reais, garantindo que o autocarro consiga completar todo o seu turno sem necessidade de recarga ao meio-dia.

A propulsão elétrica consegue lidar com terrenos acidentados no caso de camiões pesados?

Sim, pode dizer-se que os motores elétricos são mais adequados para terrenos acidentados do que os motores a gasóleo. O desempenho na prática pode variar consoante estilo de condução, condições da estrada, condições meteorológicas e outros fatores externos. O binário máximo instantâneo permite arranques suaves em declives acentuados, e travagem regenerativa proporciona um controlo superior e recuperação de energia durante as descidas. Os nossos motores APM foram concebidos para lidar com estas situações de carga elevada sem sobreaquecimento.

Quanto tempo demora o processo de conversão?

A substituição do motor de um autocarro padrão pode ser concluída em poucas semanas, assim que o sistema de transmissão personalizado tiver sido fabricado e testado. Trabalhamos em estreita colaboração com as vossas equipas de manutenção para garantir uma transição tranquila e para proporcionar a formação necessária aos vossos técnicos, de modo a que possam dar apoio à nova tecnologia.

Qual é a vida útil de um motor elétrico num veículo comercial?

Ao contrário de um motor a diesel, com centenas de peças móveis, um motor elétrico é incrivelmente simples. Com uma manutenção adequada do arrefecimento e dos rolamentos, e dependendo da tecnologia da bateria e da qualidade da arquitetura de controlo de bordo, um motor de alta qualidade como o da nossa série APM foi concebido para durar toda a segunda vida útil do veículo, ultrapassando frequentemente os 15 anos de utilização diária.

Estes sistemas são compatíveis com todas as marcas de camiões?

Os nossos sistemas de propulsão são independentes da marca. Uma vez que trabalhamos com o integração do sistema de transmissão Nós próprios podemos adaptar os nossos suportes de motor, ligações de arrefecimento e interfaces de software para se adequarem a praticamente qualquer chassis de veículo comercial, quer se trate de um Scania, DAF, Volvo ou de uma carroçaria construída à medida, e os veículos comerciais modernos são frequentemente equipado no que diz respeito às interfaces específicas de cada marca, razão pela qual o apoio à integração é importante.

Preciso de melhorar o fornecimento de eletricidade do meu armazém?

Na maioria dos casos, uma transição a nível de toda a frota exigirá algum nível de modernização das infraestruturas, incluindo uma avaliação da capacidade elétrica do parque de estacionamento e das estações de carregamento. No entanto, concebemos os nossos sistemas para serem o mais eficientes possível, reduzindo a procura total de energia. Também prestamos aconselhamento sobre soluções de carregamento inteligentes que permitem escalonar o processo de carregamento para se manter dentro dos limites de potência existentes, uma vez que as necessidades das instalações variam consoante a forma como a energia é fornecida, tendo em conta a disposição dos carregadores e o modelo operacional.

Ao optar por uma solução integrada, não está apenas a comprar um motor; está a investir numa plataforma preparada para o futuro. Alguns sistemas de autocarros podem recarregar-se em segundos durante as paragens regulares, reduzindo a dependência de longas sessões de recarga nas garagens. Convidamo-lo a juntar-se a nós nesta jornada pioneira rumo a um setor de transportes comerciais mais limpo e eficiente. Com a nossa experiência e o seu conhecimento operacional, podemos acelerar, em conjunto, a transição para a propulsão totalmente elétrica.