Технологии и компоненты

ВАЖНЫЙ РУБЕЖ

ВЗЯТ ЕЩЕ РАЗ...


Запас хода 800 км? Без проблем!

Технологии и компоненты

ВАЖНЫЙ РУБЕЖ ВЗЯТ ЕЩЕ РАЗ...

Запас хода 800 км? Без проблем!
В «КТТ» № 2/2023, а чуть ранее и на нашем сайте (ссылка) мы опубликовали статью «eTRUCKS – ГРУЗОВИКИ С ПРИСТАВКОЙ “Е”», посвященную анализу конструкций, ситуации на рынке (с перечислением, а в ряде случаев и анализом продуктовых линеек крупнейших производителей), равно как и проблемам грузовиков с полным электроприводом. Есть повод продолжить разговор...

Антон Циперманн, фото с сайтов производителей техники и открытых источников

Прошлый раз мы начали с информации о рейсе автопоезда швейцарской компании «Krummen Kerzers» по регулярному маршруту из окрестностей Валенсии (Испания) до склада фирмы «Casa del Mas» (город Küsnacht, окрестности Цюриха, Швейцария). В нем в качестве тягача впервые использовался Volvo FM Electric. И на выполнение рейсооборота протяженностью 2956 км ему потребовалось... семь суток вместо четырех, как было ранее при использовании в качестве тягача дизельного Volvo FM...

Тот самый Volvo FM Electric и карта маршрута. Зарядные станции обозначены

Причина проста: Volvo FM Electric имеет запас хода между зарядками в 300 км, и хотя на маршруте было 11 зарядных станций, в реальности каждый раз «простой у розетки» составлял до 4-4,5 часа (с ожиданием и маневрированием). Усугубил ситуацию график режима труда и отдыха водителей, контролируемый тахографом. Как помните, это девять часов в движении, причем максимальное время непрерывного управления не может превышать 4,5 часа, далее перерыв 45 мин (или три перерыва по 15 мин за 4,5 часа). А далее положено 11 часов непрерывного отдыха. Разумеется, за 4,5 часа вполне можно проехать 300 км, но 45 минут в данном случае оказалось недостаточно для подзарядки накопителей…

Но появились варианты...

Решение 1. Германия

Осенью прошлого года в Ганновере на выставке «IAA Transportation» демонстрировался перспективный грузовик eTRUCK от MAN Truck & Bus. Ожидается, что он сможет полностью заменить дизельные версии на магистральных и региональных перевозках в составе автопоездов разрешенной полной массой до 44 тонн, причем запас хода между зарядками у тягача составит на первом этапе до 800 км, а чуть позже – до 1000 и более км.

eTRUCK от MAN Truck & Bus: запас хода между зарядками составит на первом этапе до 800 км, а чуть позже – до 1000 и более км. В серии с 2024 года...

Серая «коробка» на фото ниже – это блок тяговых накопителей, оцените размеры. Трудно? А если присмотреться? Верхняя крышка черного цвета: для крепления явно использованы болты размером не более М8 (или все-таки М6?)... Понятно, что таких блоков в грузовике несколько, но...

Понятно, что таких элементов может быть несколько, но...

Но, похоже, на величину базы тягача это не сильно повлияло

(фото с испытаний «баварца» за Полярным кругом)

Уточню особо. Одной из особенностей «баварца» является использование не только накопителей большой ёмкости, но и технологии Megawatt Charging System (MCS) с зарядной мощностью в мегаваттном диапазоне. На первый раз для MAN eTRUCK речь идет об использовании тока в 3000 А. Как показывают результаты опытной эксплуатации (было задействовано 20 единиц на регулярных маршрутах возки), для полной зарядки накопителей во всех случаях требовалось порядка 15 минут. Напомню на всякий случай, что сила тока здесь минимум в 10 раз больше, чем используемая ныне на обычных/публичных зарядных станциях, способных работать в том числе и в «ультрабыстром» режиме.

Закономерный вопрос: возможно ли использование данной технологии? Ответ: пожалуй, да. И можно провести осторожную параллель с использованием автопоездов длиной 36 метров не только в Скандинавии, но и, например, в Испании между предприятиями одного концерна. Иными словами, на определенных, скорее регулярных маршрутах между некими определенными «точками притяжения».
Решение 2. Китай

В начале лета 2023 года в Поднебесной весьма помпезно, с участием представителей Книги рекордов Гиннесса, состоялся демопробег седельного электротягача Sany Magic Tower 1165 производства китайской Sany Heavy Truck. На одной зарядке он проехал 817 км в составе автопоезда полной массой 40,5 т (взвешивание проводилось перед стартом). Причем на финише остаточный заряд накопителей составил 17%!

Sany Magic Tower 1165 производства китайской Sany Heavy Truck.

Результат тестового заезда: 817 км в составе автопоезда полной массой 40,5 т, причем на финише остаточный заряд накопителей составил 17%. В серии с 2024 года

Конструкция за кабиной – место установки блока тяговых накопителей. В верхней части судя по наличию «жалюзей»- силовая электроника с системой охлаждения.

Точных цифр, разумеется, нет, но по отрывочной информации из пресс-релизов и на основании расчетов можно предположить, что общий вес установки должен быть не менее 8,0 тонн...

Разумеется сейчас не время критиковать китайскую технику...

Давайте будем считать, что на фото кабина прототипа для внутризаводских испытаний

Как и в случае с MAN eTRUCK, начало серийного производства здесь тоже намечено на 2024 год.
Основное отличие китайского тягача заключается в технологии зарядки. Грузовик заряжается за два часа (ультрабыстрой зарядкой запас энергии накопителей за час можно «поднять» с 20 до 80%). Нюанс в том, что для достижения результатов, вошедших в Книгу рекордов Гиннесса, этой машинке требуется одновременно четыре зарядных устройства! Обратите внимание на одну из публикуемых фотографий: с обоих бортов подключаются четыре кабеля одновременно! К слову, баварцы, похоже, «пожадничали» и не позвали представителей Книги, хотя на рубеж «800+ км» они вышли явно раньше китайцев.

Теперь задумайтесь: швейцарский Volvo FM Electric, грубо говоря, потратил на «упражнения с розеткой» (с одной!) лишних три дня во время рейсооборота, китайской «Волшебной башне» (дословный перевод названия модели с английского) требуется сразу четыре свободных кабеля для подключения к бортовым розеткам...

Закономерный вопрос тот же: возможно ли использование данной технологии? И здесь ответ тоже утвердительный. Как и в случае с MAN – при использовании на регулярных маршрутах между «точками притяжения». Более того, плюс еще и в том, что для китайского тягача тока в три тысячи ампер не требуется. Да и, в принципе, зарядить батареи можно на ночной стоянке, где машина будет стоять 11 часов, главное, вдумчиво спланировать стоянки для грузовиков на маршруте.

От чего теперь можно отказаться?

На острове Готланд (Швеция) и в Израиле на одной из дорог в окрестностях Иерусалима опробована технология бесконтактной зарядки электромобилей/электробусов прямо во время движения. В этом случае силовой кабель требуется разместить внутри дорожного полотна на некой выделенной полосе. Виноват, не готов на нынешнем историческом отрезке рассматривать данную технологию для использования на грузовиках, работающих на междугородных/международных перевозках. В том числе потому, что в той же Швеции оснащение бесконтактной зарядкой двух километров дороги стоило 11,2 млн евро, а при скорости, например, в 70 км/ч на прохождение такого участка автопоезд потратит менее двух минут.

Известен проект, связанный с использованием подвесной контактной сети (Германия). Её электрогрузовики, оснащенные пантографами (!), могут использовать прямо во время движения для подзарядки накопителей. Как уверяют официальные релизы авторов проекта, «...не снижая скорости движения»! Более того, они же уточняют: «4000 км немецких автобанов, по оценке BDI (Федерации немецкой промышленности), к 2030 году следует оснастить подвесной контактной сетью». Не совсем понятно, кто именно будет инвестировать в строительство тысяч километров фактически троллейбусной контактной сети и как это скажется на Lkw-Maut (плате за проезд по автобанам грузовых автомобилей).

Да, это Германия, но, согласитесь, и в России такая технология вполне может работать на платных дорогах. Тем более у нас, как ни у кого другого, есть опыт еще со времен СССР. Припомним 95 км троллейбусной линии между Симферополем и Ялтой и троллейвозы (дизельные грузовики с пантографами), начиная с ЯГ-4 (1936 г. выпуска). Особого упоминания достоин БелАЗ-Э524-792 – самосвальный автопоезд грузоподъемностью 65 тонн. Но это отдельная тема...

От этих решений можно отказаться...

Подразумеваем подзарядку тяговых накопителей во время движения

А теперь задумайтесь, что общего между двумя непохожими технологиями зарядки накопителей? Так вот на самом деле оба приведенных примера – это решения лишь для их подзарядки прямо во время движения, когда запас хода недостаточен. В нашем случае до решений MAN и Sany (при всех их недостатках) запаса хода не хватало для девяти часов движения автопоезда с 45-минутным перерывом для отдыха. А значит, от промежуточных подзарядок можно и отказаться.

Почему это важно?

На самом деле, если отвлечься от экологии (это отдельная тема с учетом современных технологий производства электроэнергии и утилизации отработанных «батареек»), электропривод в силовой линии коммерческого автомобиля предпочтительнее классического решения с ДВС. Хотя бы потому, что число регламентных работ при ТО в этом случае меньше, равно как и причин для ремонтов. Или кому-то из наших читателей известны случаи пробоя прокладок головок блока и ситуации с антифризом в масле у электродвигателей? Сюда же можно присовокупить и отсутствие проблем с заправкой ДТ низкого качества, включая летнее – зимой. Или кто-то встречал контрафактную электроэнергию? Вроде переменного тока с частотой не 50, а 47, 48 или 49 Гц? Не забываем и о сокращении межсервисного интервала по ТО ДВС и ресурса системы нейтрализации при эксплуатации в городских условиях. Разве это требуется для моторгенератора? Опять же замена сцепления – это не только прямые затраты на ремонт, но и простой, а значит, упущенная выгода. Не следует забывать, что режим рекуперации, традиционно рекомендованный и используемый квалифицированными водителями электротранспорта, положительно влияет на ресурс деталей тормозных механизмов.

По оценочному суждению автора, сначала MAN eTRUCK, а чуть позже Sany Magic Tower 1165, разумеется, с оговорками (различные технологии зарядки!), предложили решение, позволяющее использовать тягачи с полным электроприводом на магистральных перевозках. И без вынужденных простоев при зарядке накопителей, связанных с соблюдением графика режима труда и отдыха водителей-дальнобойщиков, контролируемого тахографом. Запас энергии в бортовых накопителях это позволяет.

Кстати, для развозного грузовика или коммунальной техники запас хода в 800 км более чем достаточен даже для двухсменной работы. Как вариант, запас энергии в бортовых накопителях используется для привода навесного оборудования! А значит, можно использовать зарядку накопителей лишь во время ночного отстоя техники в парках, оставив публичные зарядки владельцам электромобилей. Тем более, что в случае с Sany можно спокойно построить и четыре зарядки около соответствующего машиноместа (не обязательно у каждого).

Стандартная технология зарядки? А почему бы и нет?

MAN Truck & Bus и Sany Heavy Truck своими решениями, без сомнения, уже доказали, на чем можно сэкономить, чтобы найти средства на её разработку

Да, разумеется, потребуется еще доработка и согласование, причем на международном уровне, стандартных технологий зарядки. Сложно? А если попробовать?
Вспомним красавицу Берту Бенц, которая во время своей знаменитой поездки 5 августа 1888 года покупала бензин в аптеке... И что с того, что в аптеках он больше не продается? Его теперь можно купить на любой АЗС в любой стране мира. И отличия только в октановом числе, да и в буквах названий сорта...

СТОП-КАДР

Разумеется, время сейчас не то, чтобы изучать заокеанский опыт, но... На картинках трак-стоп (стоянка магистральных грузовиков на том берегу реки). Есть даже АЗС, сконструированная с учетом габаритов автопоездов, которую при случае можно оснастить зарядными станциями. А бывают еще и т.н. электрифицированные трак-стопы: идущие в кабины желтые рукава на главной картинке – это подключение к внешним кондиционерам. Кабины и все их оборудование, даже холодильные установки рефрижераторных полуприцепов, разумеется, тоже используют внешние источники питания.
Да, в России такого пока нет, но не все же плату (кстати, в 2023 году в очередной раз повышенную) брать просто за проезд по нормально уложенному асфальту (= платным дорогам)...
Может, пора и инфраструктурой заняться?